JPS62212012A - 管の真直引抜き加工方法及び装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、素管の真直引抜き加工方法及びその加工装置
に関するものである。

（従来の技術） 引抜き加工によって製造される管は、引抜き孔と引抜き
力の方向とが正確に整列しないこと、素管の物性が一様
性を欠くこと等の数種の要因によって歪んでおり、これ
が後続の工程に大きな支障を及ぼしている。しかして、
この問題を解決するための技術手段、すなわち引抜工程
中において歪を矯正する装置として例えば特開昭４９−
７３３６０号公報や特公昭５６−２０９２５号公報が開
示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記特開昭４９−７３３６０号公報に開示された装置は
、引抜工具つまりダイスが複数個か単数個かは別として
、矯正工具がダイスの出側（引抜き側）にあり、これが
引抜軸のまわりに回転するという構造であるため、引抜
かれる管の内外面にスパイラル状の波打ちが発生し、ま
た、引抜き力に抗して矯正工具を偏心回転させるために
強力な駆動力が必要となり装置の剛性が要求されるとい
う、２つの問題がある。なお、その他としてダイス出側
に矯正工具が設けられているため、引抜き用のチャック
をダイス直後まで接近させることができず、よって、初
期設定に必要な管先端の口絞り部の長さを矯正工具の長
さに応じて長くする必要があり、歩留りの低下を招くこ
とにもなる。

次に、前記した主たる２つの問題点について考察する。

まず第１の問題点、つまり波打ちの発生について考察す
ると、主加工及び矯正加工を問わず、抽伸の最終加工後
には、装置の中心線と引抜後の管の中心線の経時的相対
移動があってはならない。

これがあると相対移動量の程度により大小はあるが、必
ず管の内外面に波打ちが発生し、成品の寸法精度の悪化
及び外観上の欠点が現れるからである。そしてこの波打
ちが発生した場合には単に最終加工後においてガイドを
設け、引抜軸を固定するという程度の対策では解消でき
ず、必ず所要の後続加工が要求される。

また第２の問題点、つまり駆動力について考察すると、
引抜き力が働いているところに管曲げを加えるわけであ
るから、明らかに曲げに要する力は引抜力が働いていな
い場合に比べて大きくなるのは当然である。しかも偏心
による管曲げを与えると抽伸力は曲げを加えない時に比
べて増大する。

次に、前記特公昭５６−２０９２５号公報に開示された
装置は、矯正工具を設置する代りに、ダイス本体を回転
させるようにしたものであり、したがって先に説明した
装置における問題点のうち口絞り部の延長による歩留り
低下は防げるものではあるが、最も重要な２つの問題点
は依然として残留するものである。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
ものであり、管内外面の性状及び抽伸後の真直度が良好
な管を提供することができる引抜き方法およびこれを実
施する装置を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る引抜き加工方法は、管引抜き方向の同軸上
に複数個の固定ダイスを備え、これら固定ダイスのうち
引抜き方向に向かって最初のダイスで加工度配分率が８
０％以上の主たる抽伸加工を行なうとともに後続のダイ
スで矯正を行ない、かつ、前記最初のダイスの入側にお
いて素管をダイスの軸心のまわりに揺動円運動をさせる
ことを要旨とするものである。

また、本発明に係る引抜き加工装置は、複数個の固定ダ
イスにより管を真直引抜き加工する際に使用する管の真
直引抜き加工装置であって、加工度配分率が８０％以上
の主たる抽伸加工を行なうダイスと、これに続く少な（
とも１つの矯正ダイスを同軸上に設置すると共に、前記
抽伸加工を行なうダイスの入側には、ダイス引抜き中心
に対して偏心した位置で素管を保持し、素管を周方向に
揺動円運動をさせる歯車機構を備えた揺動装置を配設し
たことを要旨とするものである。

本発明において、最初のダイスで加工度配分率が８０％
以上の抽伸加工を施すのは下記の理由に基づくものであ
る。

すなわち、前記加工度配分率は素管の外径、肉厚あるい
はプラグ引きか否かによって若干は相違するものである
が、本発明者等の実験、研究によれば前記加工度配分率
が８０％未満、すなわち、矯正ダイスでの加工度配分率
が２０％を超える場合には所期の曲り矯正効果が図れな
いからである。

（作　　　用） 本発明においては、素管を抽伸ダイスの入側つまり素管
の自由端で揺動させるため、揺動動作を与える駆動力が
小さくてすみ、また、主たる抽伸加工後管内外面に発生
する波打ちは、後続の矯正ダイスで解消され、所望の真
直加工が達成される。

（実　施　例） 第１図は本発明の方法を実施するための装置の一例を示
したものであり、図において、１は加工度配分率が８０
％以上の主たる抽伸加工を行なう最初のダイス、２は前
記ダイスｌの後方にこれと同軸上に配置された後続の矯
正ダイスであって共にグイスタンド３内に定置され、例
えばスペーサー４によって所定の間隔が設定されている
。なお、本実施例では矯正ダイス２が１台の場合を示し
ているが、これは２台以上設置してもよく、台数が増え
る程人側素管の偏心による曲げモーメントのダイス出側
に及ぼす影響を小さくできる。しかし、この矯正ダイス
２は本実施例の如く１台で実質的に問題はなくその目的
が達成できることが確認された。

５は揺動装置であり、これは前記最初のダイス１の入側
に設置され、素管Ａをダイス引抜中心〇−〇に対して角
度αの傾きをもって、しかも前記中心Ｏ−０のまわりで
揺動円運動をさせるものである。しかして、本実施例に
あっては、前記ダイスタンド３に対してベアリング６を
介して回転自在に支持された保持体７と該保持体７の一
端に固定された大歯車８及びこの大歯車８に回転力を伝
達する小歯車９と回転駆動源１０とによって構成されて
おり、前記保持体７及び大歯車８には第２図に示すよう
に、ダイス引抜中心０−Ｏに対して偏心量δの位置に中
心Ｐをもち、しかも素管Ａの外径よりもわずかに大きい
内径の保持孔１１を開設し、この保持孔１１に素管を挿
通するようになしている。なお、１２は前記保持孔１１
を形成するライナー、また１３は引抜き装置、１４はチ
ャックである。

このように構成した装置を用いて本発明方法を実施する
のであるが、前記実施例における素管Ａの入側角度αと
揺動装置５の回転速度は最初のダイス１での加工量及び
素管寸法によって変動するものである。なお本実施例で
は丸管を対象とした場合を示しているが、本発明は角管
・ひれ付き管等の異形管或は中実材の真直抽伸法として
応用し得ることは勿論である。

ところで下記第１表に示す条件をもって本発明と従来例
（特開昭４９−７３３６０号公報、特公昭５６−２０９
２５号公報）の比較実験を行なったところ、抽伸力、偏
心させるのに要する力、曲り、内外面波打ち量に関して
下記第２表に示すような結果を得た。なお第３図は本発
明の方法を実施した下記第１表に示す条件での実験によ
って得た管内外面の波打ち量を、最初のダイス１による
引抜き加工後と矯正ダイス２による矯正加工後を比較し
て示した図であり、本発明の加工によって優れた真直度
をもつ管が得られることが立証できた。

第　　　１　　　表 第　　２　　表 前記第２表に示す実験データによって明らかなように、
本発明によれば抽伸力及び管を偏心させるために要する
力は従来の装置に比較してはるかに小さく、加工後の内
外波打ち量も極めて少ない。

ところで、前記実験における最初のダイスでの外径圧下
率は、 である。また全体を通しての外径圧下率は、であるから
、最初のダイスでの外径圧下率は総外径圧下率の９２．
１％ということになり、これが最初のダイスでの加工度
配分率である。

次に前記最初のダイスによる加工度配分率を変化せしめ
て実験を行ない加工度配分率と曲り、内外面波打ち量と
の関係を調査した。その結果を下記第３表に示す、なお
、本実験に使用した素管の材質や各種寸法、並びに素管
入角α、回転速度、抽伸力、偏心させるのに要する力は
前記第１表及び第２表と同じである。

第　　　３　　　表 前記第３表より明らかなように最初のダイスによる加工
度配分率が８０％未満のときは、矯正ダイスによる引抜
きにより再び曲りが発生し、良好な結果が得られなかっ
た。

（発明の効果） 以上説明したように本発明においては、素管を抽伸ダイ
スの入側つまり素管の自由端で揺動させるため、揺動動
作を与える駆動力が小さくてすみ、また、主たる抽伸加
工後管内外面に発生する波打ちは、後続の矯正ダイスで
解消され、所望の真直加工が達成される。

すなわち、本発明にあっては最初のダイス入側において
は素管に軸方向の張力が働いていないため、前記の如く
偏心に要する曲げ力が小さくてすみ、したがって素管に
揺動動作を与える装置は簡単かつ剛性の低いもので十分
その目的が達成され、また装置は当然小型化される。な
お、本発明は抽伸力への後端的げによる影響はほとんど
なく、抽伸力の不必要な増加は考えなくてよい。また矯
正ダイスを数台並設しても従来の装置に比較して占有長
さが短いため口絞り加工部が短く歩留りを低下させるこ
とはない。更に矯正ダイスと抽伸用チャックとの相対位
置は、引抜き方向の距離変化を除いて不変であり、安定
した引抜きが行なえる。

また素管への曲げモーメントの引抜き後の管揺動への影
響は最初のダイス後は存在するが、これは矯正ダイスで
断ち切られ、引抜きの安定性は矯正ダイスに°よって助
長される等多（の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を一部断面して示した正面図
、第２図は第１図における■−■線に箔って見た側面図
、第３図は管内外面の波打ち量を示す図である。 １は最初のダイス、２は矯正ダイス、５は揺動装置、７
は保持体、８は大歯車、９は小歯車、１０は駆動源。 特許出願人　　住友金属工業株式会社 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）管引抜き方向の同軸上に複数個の固定ダイスを備
   え、これら固定ダイスのうち引抜き方向に向かって最初
   のダイスで加工度配分率が８０％以上の主たる抽伸加工
   を行なうとともに後続のダイスで矯正を行ない、かつ、
   前記最初のダイスの入側において素管をダイスの軸心の
   まわりに揺動円運動をさせることを特徴とする管の真直
   引抜き加工方法。
2. （２）複数個の固定ダイスにより管を真直引抜き加工す
   る際に使用する管の真直引抜き加工装置であって、加工
   度配分率が８０％以上の主たる抽伸加工を行なうダイス
   と、これに続く少なくとも１つの矯正ダイスを同軸上に
   設置すると共に、前記抽伸加工を行なうダイスの入側に
   は、ダイス引抜き中心に対して偏心した位置で素管を保
   持し、素管を周方向に揺動円運動をさせる歯車機構を備
   えた揺動装置を配設したことを特徴とする管の真直引抜
   き加工装置。