JPS61286018A - Method and device for manufacturing inner surface grooved tube - Google Patents

Method and device for manufacturing inner surface grooved tube

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JPS61286018A
JPS61286018A JP12669685A JP12669685A JPS61286018A JP S61286018 A JPS61286018 A JP S61286018A JP 12669685 A JP12669685 A JP 12669685A JP 12669685 A JP12669685 A JP 12669685A JP S61286018 A JPS61286018 A JP S61286018A
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JP
Japan
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tube
die
grooved
plug
rotating
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Application number
JP12669685A
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Japanese (ja)
Inventor
Chikara Saeki
主税 佐伯
Takuyuki Sato
佐藤 巧行
Akio Isozaki
礒崎 昭夫
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the working speed and the productivity by providing a floating plug having no bearing surface, also forming an inner surface groove by welding by pressure plural balls to the outer surface of a grooved plug, and also providing a hourglass-shaped roll. CONSTITUTION:With respect to the first die 3, the second rotary die 4 is provided, and also a floating plug 2 which has only an approach surface 31 and does not have a bearing surface is provided in a tube stock 22. The floating plug 2 to which a grooved plug 1 is set is inserted into the tube stock 21 filling a lubricating oil, pointing is executed and a continuous groove working is executed by operating a drawing equipment. In this case, the pipe 21 is reduced as to its diameter and becomes the tube 22, and a groove working is executed by the rotary die 4 and the grooved plug 1. The diameter reduction is executed by plural ball groups 9 which rotte at a high speed, therefore, the total drawing resistance decreases. Since the grooving is executed at a high speed, the working speed of a product is also improved, and the productivity is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、伝熱管等の金属管の内面に軸方向または螺旋
状の溝を形成するための方法及びその装置に係り、特に
高速で加工して生産性を向上させることのできる内面溝
付管の製造方法及びその装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention "Field of Industrial Application" The present invention relates to a method and apparatus for forming axial or spiral grooves on the inner surface of a metal tube such as a heat transfer tube, and particularly to The present invention relates to a method for manufacturing an internally grooved tube and an apparatus therefor, which can improve productivity.

「従来技術とその問題点」 近年の熱交換器分野の伝熱管に対する高性能化の要求は
、省エネルギー・省資源の観点から非常に強く、なかで
も管内面に軸方向または螺旋状の溝を有した金属管が管
内で相変化する熱交換器に多用されるようになり、低コ
ストでの供給が要望されてきている。
"Prior art and its problems" In recent years, there has been a strong demand for higher performance for heat transfer tubes in the field of heat exchangers from the viewpoint of energy and resource conservation. Metal tubes are now frequently used in heat exchangers that undergo a phase change inside the tubes, and there is a growing demand for low-cost supplies.

一般に管内面に軸方向(管軸に平行な方向)または螺旋
状の溝を有する金属管(以下、内面溝付管という)を製
造する場合には、外径の大きい素材管を抽伸して縮径、
絞り加工しつつ、絞り加工された管の内面に軸方向また
は螺旋状の連続溝を形成するようになしているが、この
ような方法では絞り加工による抵抗力と溝加工によ゛る
抵抗力とが重合され、極めて高い抽伸力を要するため破
断や発熱があり、薄肉材に加工することが難しく深い溝
の形成ができない等の欠点があった。
Generally, when manufacturing a metal tube that has axial (parallel to the tube axis) or spiral grooves on the inner surface of the tube (hereinafter referred to as an inner grooved tube), a material tube with a large outer diameter is drawn and contracted. diameter,
While drawing, axial or spiral continuous grooves are formed on the inner surface of the drawn tube, but in this method, the resistance force due to the drawing process and the resistance force due to the groove process are combined. It has drawbacks such as polymerization, which requires extremely high drawing force, which causes breakage and heat generation, making it difficult to process into thin materials and making it impossible to form deep grooves.

これはかかる内面溝付管の製造工程においては、縮径加
工における抵抗力と内面溝加工における抵抗力が上記し
たように重合され、一般の縮径のみを目的とする抽伸加
工と比べて著しく大きな抵抗力が生ずるためで、単に従
来よりある抽伸技術等を組合せただけでは抵抗力の低下
を図ることができず、抽伸力が最も低下し生産性の高い
手段を探す必要があった。
This is because, in the manufacturing process of such internally grooved tubes, the resistance force in the diameter reduction process and the resistance force in the internal groove process are combined as described above, and the resistance force is significantly greater than that in the general drawing process whose purpose is only to reduce the diameter. This is because a resistance force is generated, and it is not possible to reduce the resistance force simply by combining conventional drawing techniques, etc., and it is necessary to find a means that can reduce the drawing force the most and have high productivity.

たとえば、第2図に示したのは、管102がアプローチ
面110とベアリング面107とを有する固定のダイス
105と、このダイス105に対応して管102内に収
容され上記アプローチ面11O及びベアリング面107
に平行のアプローチ面111及びヘアリング面108を
有するフローティングプラグ106との間で縮径加工を
施した後、フローティングプラグ106の後部に連ff
!棒103によって連結された回転自在の溝付プラグ1
12と、該溝付プラグ1120周りで回転しつつ管内面
を溝付プラグ112の外周突起113に揮圧する回転ロ
ーラ114により内面溝加工を施す如く成したものであ
る。
For example, FIG. 2 shows that a tube 102 has a fixed die 105 having an approach surface 110 and a bearing surface 107, and a fixed die 105 that is accommodated within the tube 102 and has an approach surface 110 and a bearing surface. 107
After performing a diameter reduction process between the floating plug 106 having the approach surface 111 and the hair ring surface 108 parallel to the
! Rotatable grooved plug 1 connected by rod 103
12, and a rotating roller 114 that rotates around the grooved plug 1120 and applies volatilization pressure to the inner surface of the tube against the outer peripheral protrusion 113 of the grooved plug 112 to form grooves on the inner surface.

この場合、ダイス105やフローティングプラグ112
ののアプローチ面110,111とベア9・ング面10
7.10Bによる抵抗力によって大きな抽伸力を掛けな
ければ管を抽伸できないと共に、溝付プラグ112の突
起113を管内周に擦りつけて管の圧迫を行ってlR加
工を成すものであるから、不連続突起113と管内周と
の摩擦力が大きく、そのため固定のダイス105および
フローティングプラグ106による大きな抽伸力の上に
、更に不連続突起113による抵抗力が加重されるため
、抽伸力が更に大きくなり、厚肉材の加工ができず複雑
な形状や深い溝を加工することが難しく、安定して長尺
材を加工することができなかったのである。
In this case, the die 105 and the floating plug 112
approach surfaces 110 and 111 and bearing surfaces 9 and 10
7. The pipe cannot be drawn unless a large drawing force is applied due to the resistance force of 10B, and the lR process is performed by rubbing the protrusion 113 of the grooved plug 112 against the inner circumference of the pipe to compress the pipe. The frictional force between the continuous projections 113 and the inner periphery of the tube is large, and therefore, on top of the large drawing force caused by the fixed die 105 and the floating plug 106, the resistance force caused by the discontinuous projections 113 is further added, so that the drawing force becomes even larger. However, it was difficult to process thick materials, making it difficult to process complex shapes and deep grooves, and it was not possible to stably process long materials.

第3(!lに示したのは、他の例としてベアリング面1
07.108とアプローチ面110,111を有する固
定のダイス105とフローティングプラグ106との間
で管102を抽伸しつつ回転ボール115を固定ダイス
105によって縮径された管に圧接し、フローティング
プラグ106の後端に連結された回転自在の溝付プラグ
112に管を押し当て、管内面に溝加工を施すようにな
したものであるが、これらいずれの場合にもアプローチ
面110,111とヘアリング面107,108による
(取分はベアリング面による)縮径減肉加工時−47)
抵抗力が大きく、これらが重合されるため、厚肉材や深
い溝を形成することができないと共に、薄肉材の加工に
おいても固定ダイス105と回転′ローラl ]、 4
もしくは回転ボール115との間で管に捩れ等が発生し
て加工が難しい欠点がある。
The third (!l) is another example of bearing surface 1.
07. While drawing the tube 102 between the fixed die 105 having approach surfaces 110 and 111 and the floating plug 106, the rotary ball 115 is pressed against the tube whose diameter has been reduced by the fixed die 105, and the floating plug 106 is drawn. The tube is pressed against a rotatable grooved plug 112 connected to the rear end to form grooves on the inner surface of the tube, but in both cases, the approach surfaces 110, 111 and the hair ring surface are 107, 108 (the proportion depends on the bearing surface) -47)
Since the resistance force is large and these are polymerized, it is not possible to form thick-walled materials or deep grooves, and even when processing thin-walled materials, the fixed die 105 and the rotating 'roller l], 4
Alternatively, there is a drawback that twisting occurs in the tube between it and the rotating ball 115, making it difficult to process.

また第2図、第3図で示した回転ローラ114や回転ボ
ール115によって縮径された管の外周には小さいリッ
プルが残り、また管の真円度も悪い、従来はこのような
溝付は後の管の成形をなすためダイスを用いて若干の縮
径加工を施し、サイジングしているが、ここでも加工抵
抗が大きく、管切れ等の問題を起こしていた。
In addition, small ripples remain on the outer periphery of the tube whose diameter has been reduced by the rotating rollers 114 and rotating balls 115 shown in FIGS. 2 and 3, and the roundness of the tube is also poor. In order to form the tube later, a die is used to perform a slight diameter reduction process for sizing, but the machining resistance is also large, causing problems such as tube breakage.

「目的」 従って本発明は連続する縮径加工時と内面加工時、更に
所定寸法仕上時における抵抗力を最低限にし、上記した
ような従来の内面溝付管の製造方法に内在する欠点や難
点を悉く解消し、かつ高速加工を可能にし生産性を高め
んとする内面溝付管の製造方法及びその装置を提供する
ものである。
``Purpose'' Therefore, the present invention minimizes the resistance force during continuous diameter reduction processing, internal processing, and finishing to a predetermined dimension, and eliminates the drawbacks and difficulties inherent in the above-mentioned conventional methods for manufacturing internally grooved pipes. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for manufacturing an internally grooved tube, which eliminates all problems, enables high-speed machining, and increases productivity.

「発明の構成」 上記目的を達成するために本発明が採用する主たる手段
は、管内面に軸方向または螺旋状の溝を形成した内面溝
付管の製造方法において、ダイスとベアリング面を有し
ないフローティングプラグとの間に管を通してダイスの
アプローチ面、ベアリング面及びフローティングプラグ
のアプローチ面によって管に縮径加工を施し、続いてこ
のフローティングプラグに回転自在に連接され外面に軸
方向または螺旋状の突起を有する溝付プラグ外面に管の
周方向に回転する複数のボールを圧接することにより管
内面に溝を形成し、さらに続いて管の周方向に回転する
複数の鼓状のロールを管に押圧することにより溝付プラ
グをはずれた位置で管を圧縮することを特徴とする内面
溝付管の製造方法であり、上記方法の実施に直接使用す
る装置として管内面に軸方向または螺旋状の溝を形成し
た内面溝付管の製造装置において、アプローチ面とベア
リング面とを有するダイスと、上記ダイスに対応する管
内に収容され、上記ダイスのアプローチ面との間に管を
把持して縮径加工するアプローチ面を有し、実質的にベ
アリング面を存しないフローティングプラグと、上記フ
ローティングプラグに連接棒を介して回転自在に連結さ
れ外周面に軸方向又は螺旋状の突起を有する溝付プラグ
と、上記溝付プラグと対応する管の外側にあって管を上
記溝付プラグの突起に圧接して管内面に連続溝を形成し
つつ管軸を中心に回転する複数のボールと、内面溝付加
工後の管外周に圧接され、管軸を中心に回転する複数の
鼓状ロールと、を具備してなる内面溝付管の製造装置を
提供するものである。
"Structure of the Invention" The main means adopted by the present invention to achieve the above object is a method for manufacturing an internally grooved tube in which axial or spiral grooves are formed on the inner surface of the tube, which does not have a die or a bearing surface. A tube is passed between the floating plug and the diameter of the tube is reduced by the approach surface of the die, the bearing surface and the approach surface of the floating plug, and then the tube is rotatably connected to the floating plug and has an axial or spiral protrusion on the outer surface. Grooves are formed on the inner surface of the tube by pressing a plurality of balls rotating in the circumferential direction of the tube onto the outer surface of the grooved plug, and then a plurality of drum-shaped rolls rotating in the circumferential direction of the tube are pressed against the tube. This is a method for manufacturing an internally grooved tube, which is characterized by compressing the tube at a position where the grooved plug is removed by compressing the tube at a position where the grooved plug is removed. In this apparatus, a die having an approach surface and a bearing surface is housed in a tube corresponding to the die, and the tube is gripped between the approach surface of the die and the tube is diameter-reduced. a floating plug having an approach surface that substantially has no bearing surface, and a grooved plug rotatably connected to the floating plug via a connecting rod and having an axial or spiral protrusion on the outer peripheral surface; A plurality of balls are provided on the outside of the tube corresponding to the grooved plug and rotate around the tube axis while pressing the tube against the protrusion of the grooved plug to form continuous grooves on the inner surface of the tube, and a grooved inner surface. The present invention provides an apparatus for producing an internally grooved tube, which is equipped with a plurality of drum-shaped rolls that are pressed against the outer periphery of the tube and rotate around the tube axis.

「実施例」 続いて添付図面を参照して本発明を具体化した実施例に
つき詳細に説明する。第1図は本発明の一実施例であり
、内面溝付管の製造方法の実施に直接使用することので
きる加工機構の具体例を示す側断面図である。
"Embodiments" Next, embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an embodiment of the present invention, and is a side sectional view showing a specific example of a processing mechanism that can be directly used to carry out the method for manufacturing an internally grooved tube.

尚以下の実施例は本発明の一具体例であり、本発明の技
術的範囲を限定する性格のものではない。
The following example is a specific example of the present invention, and is not intended to limit the technical scope of the present invention.

第1図の加工機構においては、第一のダイス3は機台1
0にケーシング11及び固定金具44によって固定され
ており、素材管21は該ダイス3で縮径化された後、縮
径後の管22として力Fの方向に引き出されている。こ
のダイス3の目的は続く第二の回転ダイス4へ素材管を
真円状にして供給するためのものである。第二の回転ダ
イス4により加工される素材管22内にはアプローチ面
31のみを有し、ベアリング面を有しないフローティン
グプラグ2が装着されている。従って、フローティング
プラグ2のアプローチ面31はダイス4のアプローチ面
32と平行であり、この場合アプローチ面31の後端に
当たる最少径dはm径された管23の縮径直後の内径り
より小さく決定され、実質的に管22に接触するベアリ
ング面を有しない構造とされている。
In the processing mechanism shown in Fig. 1, the first die 3 is
0 by the casing 11 and the fixture 44, and after the material tube 21 is reduced in diameter by the die 3, it is pulled out in the direction of the force F as a reduced diameter tube 22. The purpose of this die 3 is to supply the material tube to a second rotating die 4 in a perfectly circular shape. A floating plug 2 having only an approach surface 31 and no bearing surface is mounted inside the material tube 22 to be processed by the second rotary die 4 . Therefore, the approach surface 31 of the floating plug 2 is parallel to the approach surface 32 of the die 4, and in this case, the minimum diameter d that corresponds to the rear end of the approach surface 31 is determined to be smaller than the inner diameter of the pipe 23, which has a diameter of m, immediately after diameter reduction. The structure has substantially no bearing surface in contact with the tube 22.

フローティングプラグ2はその中心軸上に連接棒の一例
である軸5を貫通状に有しており、軸5の後部には軸5
の後端の軸頭部46と前記フローティングプラグ2の後
端面との間にスラストベアリング6を介して溝付プラグ
1が回転自在に支承されている。軸5の先端部には予備
のスラストベアリング6′がナツト7によって固定され
ている。
The floating plug 2 has a shaft 5, which is an example of a connecting rod, extending through it on its central axis, and a shaft 5 at the rear of the shaft 5.
A grooved plug 1 is rotatably supported between a shaft head 46 at the rear end and a rear end surface of the floating plug 2 via a thrust bearing 6. A spare thrust bearing 6' is fixed to the tip of the shaft 5 by a nut 7.

上記第二の回転ダイス4は、ベアリング部分33に曲率
を有し抽伸時の抵抗を低減する。
The second rotating die 4 has a curvature in the bearing portion 33 to reduce resistance during drawing.

縮径された管z3は、続いてこの回転ダイス4と一体に
セットされ、管周方向に自在回転する複数のボール群9
によりさらに縮径を加えられ、管内にフローティングプ
ラグ2によって保持されている溝付プラグ1との間で挟
圧され、管内面に溝を形成した管24となる。
The diameter-reduced tube z3 is then set integrally with this rotary die 4, and a plurality of ball groups 9 that freely rotate in the circumferential direction of the tube
The tube is further reduced in diameter, and is compressed between the grooved plug 1 held by the floating plug 2 inside the tube, resulting in a tube 24 with grooves formed on the inner surface of the tube.

回転ダイス4は、管22を縮径して管23とする加工と
、管内に溝付プラグ1を定位置にホールドするためのフ
ローティングプラグ2による摩擦により抽伸抵抗を生じ
るが、ベアリング部分33が曲面で構成されているため
抵抗が小さく、かつフローティングプラグ2がベアリン
グ部を持たずダイスlとの間で減肉を行わないので抵抗
が通常の抽伸の場合より小さい、ダイス4が回転してい
ることも抵抗の減少に寄与している。
The rotating die 4 generates drawing resistance due to the processing of reducing the diameter of the tube 22 to form the tube 23 and the friction caused by the floating plug 2 for holding the grooved plug 1 in a fixed position within the tube. Since the floating plug 2 does not have a bearing part and there is no thinning between the floating plug 2 and the die 1, the resistance is smaller than in normal drawing.The die 4 is rotating. also contributes to reducing resistance.

管23は、ボール群9と溝付プラグ1との間で挟圧され
るので挟圧部分では大きな抵抗が生ずるが、ボール群9
は管23に対して高速で周方向に移動するため、常に加
工のポイントが移動するのでこの加工における抵抗も小
さい。
Since the tube 23 is pinched between the ball group 9 and the grooved plug 1, a large resistance is generated at the pinched portion, but the ball group 9
moves in the circumferential direction with respect to the tube 23 at high speed, so the machining point always moves, so the resistance in this machining is also small.

回転ダイス4と管周方向に自在回転する複数のボール群
9は、それぞれ取外し及び調整自在に一体として構成部
材13に取り付けられており、複数のボール群90回転
半径の調整は管23に対する周方向の回転軌道の径を変
えるか、管軸に対して回転軌道を傾斜させることにより
行う、この部材13はベアリング17を介して機台に固
定したマウント12に回転自在に取りつけられ、回転伝
達のための歯車37を外周に備えており、この歯車37
は中間歯車15と噛み合っている。
The rotary die 4 and a plurality of ball groups 9 that freely rotate in the circumferential direction of the tube are attached to the constituent member 13 in a detachable and adjustable manner, and the rotation radius of the plurality of ball groups 90 can be adjusted in the circumferential direction with respect to the tube 23. This member 13 is rotatably attached to a mount 12 fixed to the machine base via a bearing 17 to transmit rotation. A gear 37 is provided on the outer periphery, and this gear 37
meshes with the intermediate gear 15.

中間歯車15は固定用ベース14に回転自在に固定され
ており、回転本体16の内歯車35と噛み合っている。
The intermediate gear 15 is rotatably fixed to the fixing base 14 and meshes with the internal gear 35 of the rotating body 16.

回転本体16はベアリング19を介して機台10に回転
自在に固定されており、図示しない外部動力源よりプー
リー41を介して回転力が伝達されている。
The rotating body 16 is rotatably fixed to the machine base 10 via a bearing 19, and rotational force is transmitted via a pulley 41 from an external power source (not shown).

従って回転本体16と回転ダイス4及び複数のボール群
9の回転方向は反対となり、回転本体の内歯車35、中
間歯車15、回転ダイス4及び複数のボール群9を備え
た部材13の歯車37のそれぞれの歯数を適当に選ぶこ
とにより任意の増速比を得ることができる。この例では
回転ダイス4が回転本体16より増速されている。
Therefore, the rotating directions of the rotating body 16, the rotating die 4, and the plurality of ball groups 9 are opposite, and the rotation direction of the internal gear 35 of the rotating body, the intermediate gear 15, the rotating die 4, and the gear 37 of the member 13 including the plurality of ball groups 9 is opposite. Any speed increasing ratio can be obtained by appropriately selecting the respective number of teeth. In this example, the speed of the rotating die 4 is increased compared to the rotating body 16.

複数のボール群9によって加工された管24は、そのま
までは表面に小さなリップルが残り、かつ寸法精度に難
点があるので、管24の軸芯に対して適当な角度でセッ
トでき回転自在な鼓ロール8を2個以上を1組として管
24に圧接するとともに、それを高速で回転させること
により、管24にサイジングを加えて管外径及び管外表
面形状の改善を行う。
The tube 24 processed by the plurality of ball groups 9 leaves small ripples on the surface and has problems with dimensional accuracy, so a rotatable drum roll that can be set at an appropriate angle with respect to the axis of the tube 24 is used. By press-fitting two or more 8 into the tube 24 as a set and rotating them at high speed, the tube 24 is sized and the tube outer diameter and tube outer surface shape are improved.

この鼓ロール8は、ホルダー20にベアリング18を介
して回転自在に固定されており、ホルダー20は管24
の軸芯に対して適当な角度に鼓ロールをセットできると
ともに、管24に対する圧下量の調整機能も備え回転本
体16に固定される。
The drum roll 8 is rotatably fixed to a holder 20 via a bearing 18, and the holder 20 is connected to a tube 24.
The drum roll can be set at an appropriate angle with respect to the axis of the drum, and it also has the ability to adjust the amount of reduction with respect to the tube 24, and is fixed to the rotating body 16.

鼓ロール8を管24を引き出す方向に高速で回転させ、
管24をサイジングし管25を成形すると、ダイスによ
るサイジングの場合より大幅に抽伸力が低下し、サイジ
ングの抵抗はゼロ以下になる。
Rotate the drum roll 8 at high speed in the direction to pull out the tube 24,
When the tube 24 is sized to form the tube 25, the drawing force is significantly lower than in the case of sizing with a die, and the sizing resistance becomes zero or less.

ダイス3への潤滑は図示しない潤滑油供給装置により管
21に連続的に滴下することにより行ない、回転ダイス
4及び複数のボール群9への潤滑は口金42より機台内
を貫通する通路43を通して図示しない1漬油供給装置
により圧入することにより行う。
The die 3 is lubricated by continuously dropping it into the pipe 21 from a lubricating oil supply device (not shown), and the rotating die 4 and the plurality of ball groups 9 are lubricated from the base 42 through a passage 43 penetrating the inside of the machine. This is carried out by press-fitting using a single immersion oil supply device (not shown).

ベアリング17を軸封型とすること、及び回転ダイス4
のケース外面に油溝34を形成することにより、潤滑油
は回転ダイス後方の複数のボール群9と35.35.3
7の各歯車および鼓ロール8を潤滑し、余分な油は遠心
力により回転本体16の外部に排出される。
The bearing 17 is of a shaft-sealed type, and the rotating die 4
By forming an oil groove 34 on the outer surface of the case, lubricating oil is distributed between the plurality of ball groups 9 behind the rotating die and
The gears 7 and the drum roll 8 are lubricated, and excess oil is discharged to the outside of the rotating body 16 by centrifugal force.

前記した加工機構を用いて管の内面に溝加工をするに際
しては、まず管21内に潤滑油を大量に入れ、続いて溝
付プラグlをセットしたフローテイングブラグ2を加工
機構を貫通して図示していない抽伸装置のチャッキング
に達する長さまで挿入し、加工機構を容易に貫通できる
径に口付は加工し、この口付は部分を加工機構を貫通し
て抽伸装置にチャッキングし、加工機構を回転させ所定
回転数に達したら抽伸装置を作動させて連続して溝加工
を行う。
When grooving the inner surface of a pipe using the processing mechanism described above, first a large amount of lubricating oil is poured into the pipe 21, and then the floating plug 2 with the grooved plug 1 set therein is passed through the processing mechanism. It is inserted to a length that reaches the chucking of a drawing device (not shown), a mouth is machined to a diameter that allows it to easily pass through the processing mechanism, and this mouth part passes through the processing mechanism and is chucked into the drawing device. When the processing mechanism is rotated and reaches a predetermined rotational speed, the drawing device is activated to continuously process grooves.

抽伸スタートした管21は、まずダイス3により管外径
を縮小して管径を整えられ管22となり、続いて管22
の管内にフローティングプラグ4を保持して高速回転す
る回転ダイス4によりさらに縮径が加えられ管23とな
り、続いて管周方向に同じく高速回転する複数のボール
群9でさらに管を縮径し、フローティングプラグ4によ
り定位置に固定されている溝付プラグ1との間で管を断
続的に挟圧して管23の内面に溝を連続的に形成する。
The tube 21 that has started drawing is first reduced in outer diameter using the die 3 to adjust the tube diameter, becoming the tube 22, and then the tube 22.
The diameter of the tube is further reduced by a rotating die 4 which holds a floating plug 4 in the tube and rotates at high speed to form a tube 23, and then the tube is further reduced in diameter by a plurality of balls 9 which also rotate at high speed in the circumferential direction of the tube. The tube is intermittently squeezed between the grooved plug 1 fixed in place by the floating plug 4 to continuously form grooves on the inner surface of the tube 23.

溝付プラグ1は軸5にスラストベアリング6を介し回転
自在に固定されているので、11111M状の溝の場合
でも管内面で自由に回転するので加工が可能である。
Since the grooved plug 1 is rotatably fixed to the shaft 5 via the thrust bearing 6, even in the case of a 11111M-shaped groove, it can be machined because it rotates freely on the inner surface of the tube.

これらの加工における抽伸力は、回転ダイス4が高速で
回転し、かつベアリング部分が曲率で構成されているこ
とより管外面の摩擦抵抗が−小さく、管内面もフローテ
ィングプラグ4がベアリング部を持たず管に減肉を加え
ないことから抵抗が小さく、また溝加工も局部的な加工
を高速で移動しつ・つ行うことより、全体として玉引き
抽伸の場合より小さい。
The drawing force in these processes is caused by the fact that the rotary die 4 rotates at high speed and the bearing part has a curvature, so the frictional resistance on the outer surface of the tube is small, and the floating plug 4 does not have a bearing part on the inner surface of the tube. Since no thinning is applied to the pipe, the resistance is small, and since the groove processing is carried out locally at high speed, the overall resistance is smaller than in the case of bead drawing.

溝加工による管24の表面状況は、溝加工に使用するボ
ールの径と回転数及び抽伸スピードによりことなり、ボ
ールの径が大きい程、回転数が多い程、抽伸スピードが
遅い程その表面状況が良くなるが、ボールの径は加工す
る管の経により制約を受け、回転数は機械的強度により
制約があるので、表面状況を重視すると抽伸スピードが
犠牲となってしまう。
The surface condition of the tube 24 due to groove processing varies depending on the diameter, rotation speed, and drawing speed of the ball used for groove processing.The larger the diameter of the ball, the higher the rotation speed, and the slower the drawing speed, the better the surface condition will be. However, the diameter of the ball is limited by the diameter of the pipe to be machined, and the rotation speed is limited by mechanical strength, so if the surface condition is emphasized, the drawing speed will be sacrificed.

経済的に加工するには抽伸スピードを上げる必要があり
、そのため表面状況を何等かの方法で改善することが必
要となり、前記のようにダイスによるサイジングを試み
たが、抽伸力が大幅に増加した。
In order to process it economically, it is necessary to increase the drawing speed, and therefore it is necessary to improve the surface condition by some method, and sizing using dies was attempted as described above, but the drawing force increased significantly. .

そこで本発明では、自由回転する鼓ロール8によってサ
イジングすることにより抽伸力の減少を図った。
Therefore, in the present invention, the drawing force is reduced by performing sizing using the freely rotating drum roll 8.

第1図では鼓ロール8を1個しか図示していないが、2
個以上の組で構成しないと管に対する拘束が弱くサイジ
ングが困難であり、また管軸に対する角度及び鼓ロール
の径にも最適値が存在し、管軸に対する角度θとしては
15〜45度の範囲がよく、鼓ロールの曲率はサイジン
グしようとする管の管軸に対する角度での投影断面の楕
円の曲率よりやや小さくすることが好ましい。
Although only one drum roll 8 is shown in FIG. 1, two
If it is not composed of a set of more than one set, the restriction on the pipe is weak and sizing is difficult.Also, there is an optimum value for the angle with respect to the pipe axis and the diameter of the drum roll, and the angle θ with respect to the pipe axis is in the range of 15 to 45 degrees. The curvature of the drum roll is preferably slightly smaller than the curvature of the ellipse of the projected cross section of the tube to be sized at an angle to the tube axis.

第1FI!Jに示す例では、溝加工を行うボール群9と
鼓ロール8の回転方向が逆になるので、溝加工時に管に
作用する捩り力を緩和でき、難加工性の材料や薄肉材料
の加工も可能である。
First FI! In the example shown in J, the rotating directions of the ball group 9 that performs grooving and the drum roll 8 are reversed, so that the torsional force acting on the pipe during grooving can be alleviated, making it possible to process difficult-to-process materials or thin-walled materials. It is possible.

溝加工部の回転数を上げる方法として、固定の小径中間
歯N15を介して増速する方法を採用したことにより、
各回転部の質量が小さく軸受部の負荷が!!減でき機械
的に高速回転が可能となり、高速回転部分が露出しない
ため万−破損した場合でも危険性が小さく安全性を向上
できた。
By adopting a method of increasing the rotation speed of the groove processing part through the fixed small diameter intermediate tooth N15,
The mass of each rotating part is small, reducing the load on the bearing! ! It is possible to mechanically rotate at high speeds, and because the high speed rotating parts are not exposed, there is less risk of damage even in the event of damage, improving safety.

第4図に、本考案による鼓ロールサイジングの場合(鼓
ロール8の回転方向をサイジングしようとする管を引き
出す方向にした時)とダイスサイジングの場合における
内面溝付加工時の抽伸荷重の比較を示すが、これより鼓
ロールサイジングの場合には鼓ロール部分での抽伸抵抗
が全く無くなり、逆に5〜15kg程度抽伸力が低減し
ていることが分かる。
Figure 4 shows a comparison of the drawing load during internal groove processing in the case of drum roll sizing according to the present invention (when the rotating direction of the drum roll 8 is set in the direction of pulling out the pipe to be sized) and in the case of die sizing. As shown in the figure, it can be seen that in the case of drum roll sizing, there is no drawing resistance at the drum roll portion, and on the contrary, the drawing force is reduced by about 5 to 15 kg.

これは、鼓ロール自体が管に対して抽伸力を付与してい
るために、この部分では抽伸負荷を減するように作用し
ているためである。
This is because the drum roll itself applies a drawing force to the pipe, and thus acts to reduce the drawing load in this part.

第5図は、前記鼓ロールの回転方向をサイジングしよう
とする管を押し戻す方向とした場合の抽伸荷重を示すが
、この場合でもダイスサイジングに比較して大幅に抽伸
荷重が低減できることが分かる。
FIG. 5 shows the drawing load when the rotation direction of the drum roll is the direction of pushing back the tube to be sized, and it can be seen that even in this case, the drawing load can be significantly reduced compared to die sizing.

参考にダイスサイジングの場合を点線で記入しているが
、この場合の合計抽伸力は破断荷重に非常に近く不安定
な加工となる。
For reference, the case of die sizing is shown as a dotted line, but the total drawing force in this case is very close to the breaking load, resulting in unstable processing.

ダイスサイジングの場合は管に対して全面圧縮となるの
に比し、鼓ロールサイジングの場合は管に対して常に局
部圧縮となること、および摩I!A抵抗が前者ではすべ
り摩擦のみであるのに対して後者はころがり摩擦が大部
分を占めることによる。
In the case of die sizing, the tube is compressed over the entire surface, whereas in the case of drum roll sizing, the tube is always compressed locally. In the former case, the A resistance is only sliding friction, whereas in the latter case, rolling friction occupies most of the A resistance.

第4図、第5図に示した実験は、9.52φの外径の管
(0,36厚)を蝙旋角25°、高さ015tで65本
の不連続突起を有する溝付プラグで抽伸した場合のデー
タであり、鼓ロールの回転速度は3000rpm、抽伸
速度は10m/分である。
In the experiments shown in Figures 4 and 5, a tube with an outer diameter of 9.52φ (0.36mm thickness) was used with a grooved plug having 65 discontinuous protrusions at a helix angle of 25° and a height of 015t. The data is for drawing, and the rotation speed of the drum roll is 3000 rpm, and the drawing speed is 10 m/min.

「発明の効果」 本発明は以上述べたごとく、管内面に軸方向または螺旋
状の溝を形成した内面溝付管の製造方法において、ダイ
スとベアリング面を有しないフローティングプラグとの
間に管を通してダイスのアプローチ面、ベアリング面及
びフローティングプラグのアプローチ面によって管に縮
径加工を施し、続いてこのフローティングプラグに回転
自在に連接され外面に軸方向または螺旋状の突起を有す
る溝付プラグ外面に管の周方向に回転する複数のボール
を圧接することにより管P3楠に溝を形成し、さらに続
いて管の周方向に回転する複数の鼓状のロールを管に押
圧することにより溝付ブーラグをはずれた位置で管を圧
縮することを特徴とする内面溝付管の製造方法及び管内
面に軸方向または螺旋状の溝を形成した内面溝付管の製
造装置において、アプローチ面とベアリング面とを有す
るダイスと、上記ダイスに対応する管内に収容され、上
記ダイスのアプローチ面とめ間に管を把持して縮径加工
するアプローチ面を存し、実質的にベアリング面を有し
ないフローティングプラグと、上記フローティングプラ
グに連接棒を介して回転自在に連結され外周面に軸方向
又は螺旋状の突起を育する溝付プラグと、上記溝付プラ
グと対応する管の外側にあって管を上記溝付プラグの突
起に圧接して管内面に連続溝を形成しつつ管軸を中心に
回転する複数のボールと、内面溝付加工後の管外周に圧
接され、管軸を中心に回転する複数の鼓状ロールと、を
具備してなる内面溝付管の製造装置であり、従来のよう
な内径規制のフローティングプラグのベアリング部によ
る摩ill抵抗が皆無であり、溝付プラグへの管の押圧
も高速回転する複数のボールにより局所加工を連続的に
行うため抵抗が小さく、さらに溝加工した管のサイジン
グを鼓状のロールを周方向に高速回転させ管を引き抜く
ように作用させつつ行うため、この部分では抽伸力が発
生するので全体の抽伸力を低減でき、さらに前記の溝加
工用の複数のボールとこの鼓状のロールの回転方向が逆
になるようにすると溝加工時に管に作用する捩りを緩和
でき、従来加工が困難であつた難加工材や薄肉材の内面
加工が可能となった。
"Effects of the Invention" As described above, the present invention provides a method for manufacturing an internally grooved tube in which an axial or spiral groove is formed on the inner surface of the tube, in which a tube is passed between a die and a floating plug that does not have a bearing surface. The diameter of the tube is reduced by the approach surface of the die, the bearing surface, and the approach surface of the floating plug, and then the tube is attached to the outer surface of the grooved plug, which is rotatably connected to the floating plug and has an axial or spiral protrusion on the outer surface. A groove is formed in the pipe P3 by press-contacting a plurality of balls rotating in the circumferential direction of the pipe, and then a plurality of drum-shaped rolls rotating in the circumferential direction of the pipe are pressed against the pipe to form a grooved boolug. In a method for manufacturing an internally grooved tube characterized by compressing the tube at a dislocated position and an apparatus for manufacturing an internally grooved tube in which an axial or spiral groove is formed on the inner surface of the tube, the approach surface and the bearing surface are a floating plug that is housed in a tube corresponding to the die, has an approach surface for gripping and reducing the diameter of the tube between the approach surface of the die, and has substantially no bearing surface; A grooved plug that is rotatably connected to the floating plug via a connecting rod and has an axial or spiral protrusion on its outer peripheral surface; A plurality of balls are pressed into contact with the protrusions of the tube and rotate around the tube axis while forming continuous grooves on the inner surface of the tube, and a plurality of drum-shaped balls are press-contacted with the outer periphery of the tube after the inner groove has been processed and rotate around the tube axis. This is a manufacturing device for internally grooved tubes, which is equipped with rolls, and there is no friction resistance due to the bearing part of the floating plug, which regulates the inner diameter in the past, and the tube is pressed against the grooved plug by rotating at high speed. Local machining is carried out continuously using multiple balls, so resistance is small.Furthermore, the sizing of the grooved pipe is carried out by rotating a drum-shaped roll at high speed in the circumferential direction to pull out the pipe. Since a drawing force is generated, the overall drawing force can be reduced.Furthermore, by making the rotation directions of the plurality of balls for grooving and this drum-shaped roll opposite to each other, the torsion that acts on the pipe during grooving can be alleviated. This makes it possible to process the inner surfaces of thin-walled materials and difficult-to-process materials that were previously difficult to process.

さらに、溝付加工部分のみを高速で回転させる手段を用
いたことにより加ニスピードを上げることが可能となり
生産性が改善できるとともに、高速回転部分が露出しな
い構造のため安全性を向上できた。
Furthermore, by using a means to rotate only the grooved part at high speed, it was possible to increase the carving speed, improving productivity, and also improving safety because the high speed rotating part was not exposed.

また、溝付加工後の管の外径のコントロールおよび平滑
化のためにダイスを使用しないので高価なダイスを用意
する必要が無く、任意な外径を抽伸力の増加を伴わずに
得ることができる。
In addition, since dies are not used to control and smooth the outer diameter of the tube after grooving, there is no need to prepare expensive dies, and any outer diameter can be obtained without increasing drawing force. can.

このように、本発明はこれまで内面溝付加工の難しかっ
た難加工材や薄肉材の加工を可能にするとともに、高い
生産性を安価な工具5装置で達成でき、長尺材の内面溝
付管の加工に極めて有利な方法及び装置を提供するもの
である。
In this way, the present invention makes it possible to process difficult-to-process materials and thin-walled materials, which have been difficult to process with internal grooves, and achieve high productivity with 5 inexpensive tools. The present invention provides a highly advantageous method and apparatus for processing pipes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る内面溝付管の製造装置
の側断面図、第2図7第3図はそれぞれ従来の内面溝付
管の製造装置の側断面図、第4図、第5図はそれぞれ本
発明の効果を示すグラフである。 (符号の説明) 1・・・溝付プラグ   2・・・フローティングプラ
グ3・・・ダイス     4・・・回転ダイス5・・
・軸(連接棒)   6.6’・・・スラスト軸受8・
・・鼓ロール    9・・・ボール21.22,23
.24.25・・・管。
FIG. 1 is a side sectional view of an apparatus for manufacturing an internally grooved tube according to an embodiment of the present invention, FIG. 2, FIG. 3 is a side sectional view of a conventional apparatus for manufacturing an internally grooved tube, and FIG. , and FIG. 5 are graphs showing the effects of the present invention. (Explanation of symbols) 1... Grooved plug 2... Floating plug 3... Dice 4... Rotating die 5...
・Shaft (connecting rod) 6.6'...Thrust bearing 8・
...Tzumi roll 9...Ball 21, 22, 23
.. 24.25...Tube.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、管内面に軸方向または螺旋状の溝を形成した内面溝
付管の製造方法において、ダイスとベアリング面を有し
ないフローティングプラグとの間に管を通してダイスの
アプローチ面、ベアリング面及びフローティングプラグ
のアプローチ面によって管に縮径加工を施し、続いてこ
のフローティングプラグに回転自在に連接され外面に軸
方向または螺旋状の突起を有する溝付プラグ外面に管の
周方向に回転する複数のボールを圧接することにより管
内面に溝を形成し、さらに続いて管の周方向に回転する
複数の鼓状のロールを管に押圧することにより溝付プラ
グをはずれた位置で管を圧縮することを特徴とする内面
溝付管の製造方法。 2、ダイスが管の周方向に高速回転する複数のボールを
保持している回転体に取りつけられ回転体と共に回転す
る特許請求の範囲第1項に記載した内面溝付管の製造方
法。 3、管の周方向に高速回転する複数のボールの方が複数
の鼓状のロールより高速で回転する特許請求の範囲第1
項又は第2項に記載した内面溝付管の製造方法。 4、ダイスが管軸を中心として積極回転される回転ダイ
スである特許請求の範囲第1項に記載した内面溝付管の
製造方法。 5、管内面に軸方向または螺旋状の溝を形成した内面溝
付管の製造装置において、 アプローチ面とベアリング面とを有するダ イスと、 上記ダイスに対応する管内に収容され、上 記ダイスのアプローチ面との間に管を把持して縮径加工
するアプローチ面を有し、実質的にベアリング面を有し
ないフローティングプラグと、 上記フローティングプラグに連接棒を介し て回転自在に連結され外周面に軸方向又は螺旋状の突起
を有する溝付プラグと、 上記溝付プラグと対応する管の外側にあっ て管を上記溝付プラグの突起に圧接して管内面に連続溝
を形成しつつ管軸を中心に回転する複数のボールと、 内面溝付加工後の管外周に圧接され、管軸 を中心に回転する複数の鼓状ロールと、 を具備してなる内面溝付管の製造装置。
[Claims] 1. In a method for manufacturing an internally grooved tube in which an axial or spiral groove is formed on the inner surface of the tube, the approach surface of the die is passed between a die and a floating plug having no bearing surface; The diameter of the tube is reduced by the bearing surface and the approach surface of the floating plug, and then the outer surface of the grooved plug, which is rotatably connected to the floating plug and has an axial or spiral protrusion on the outer surface, is rotated in the circumferential direction of the tube. A groove is formed on the inner surface of the tube by pressing a plurality of balls into contact with each other, and then a plurality of drum-shaped rolls rotating in the circumferential direction of the tube are pressed against the tube to remove the grooved plug. A method for manufacturing an internally grooved tube characterized by compression. 2. The method for producing an internally grooved tube according to claim 1, wherein the die is attached to a rotating body holding a plurality of balls that rotate at high speed in the circumferential direction of the tube and rotates together with the rotating body. 3. Claim 1, in which the plurality of balls rotating at high speed in the circumferential direction of the tube rotate at a higher speed than the plurality of drum-shaped rolls.
A method for manufacturing the internally grooved tube described in item 1 or 2. 4. The method for manufacturing an internally grooved tube according to claim 1, wherein the die is a rotating die that is actively rotated about the tube axis. 5. In an apparatus for manufacturing an internally grooved tube in which an axial or spiral groove is formed on the inner surface of the tube, the die has an approach surface and a bearing surface, and the approach surface of the die is housed in a tube corresponding to the die. a floating plug that has an approach surface for gripping and diameter-reducing the pipe between the pipes and substantially has no bearing surface; or a grooved plug having a spiral protrusion, and a tube located on the outside of the tube corresponding to the grooved plug and pressed against the protrusion of the grooved plug to form a continuous groove on the inner surface of the tube while centering the tube axis. A manufacturing device for an internally grooved tube, comprising: a plurality of balls that rotate to rotate; and a plurality of drum-shaped rolls that are pressed against the outer periphery of the tube after being subjected to internally grooved processing and rotate around the tube axis.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001347311A (en) * 2000-06-06 2001-12-18 Furukawa Electric Co Ltd:The Manufacturing method of internally grooved tube
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JP2009101405A (en) * 2007-10-25 2009-05-14 Hitachi Cable Ltd Method of manufacturing high pressure-tight heat transfer tube with internal groove
US7861571B1 (en) 2008-11-10 2011-01-04 Vincent Giaimo Trapped ball draw process for reducing the diameter of tubing
JP2011224613A (en) * 2010-04-20 2011-11-10 Furukawa Electric Co Ltd:The Tube with inner surface groove, and method and device for manufacturing the same

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