JPS62230450A - 押抜製管における穿孔方法 - 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） この発明は、挿抜製管法による製管において、穿孔によ
る表面疵の発生を防止する穿孔方法に関する。

〈従来の技術〉 挿抜製管における穿孔は、いわゆるエルハルト穿孔法と
呼ばれるもので、プロセスとしては、第２図に示す如く
、所定温度に加熱した鋼塊（普通は角型鉄鋼塊（ブルー
ムを含む）〕（＾）を、テーパ形状の内腔を有する円形
竪型壺（穿孔ポット、以下ポットと言う）（ｌ）に装入
し〔（イ）図〕、この鋼塊中心に上方からマンドレル（
２）を臨ませこれを圧入して穿孔し、最終的には庭付コ
ツプ状の中空素管（以下、単に素管）（Ｂ）を得る〔（
ロ）図〕。

（発明が解決しようとする問題点〉 ところが上記のような穿孔は、対象が炭素鋼、低合金鋼
のように比較的加工容易な材料の場合には殆ど問題ない
が、ステンレス鋼の如き難加工材では、素管の外面に表
面疵が発生する０表面班は手入れを要し、この作業は冷
間で行わなければならないから、疵があると素管を一旦
常温まで冷却することが必要となり、穿孔径素管が保有
する熱を次工程の挿抜に当たっての再加熱に有効利用す
るよう段取りすることができず、エネルギコスト上大き
な不利となる。疵の手入れは勿論、歩留り、作業コスト
の面でも不利益をもたちす。

本発明は、とくにステンレス鋼の如き難加工材にあって
も、表面の発生が効果的に防止できるエルハルト穿孔法
の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段ならびに作用′）エルハ
ルト穿孔において、被穿孔材の加工は第３図に示すよう
に進行する。

当初被穿孔材（Ａ）は横断面角形で角部を面取してあり
、その面取した対角長さはボッｌ−＋１１の内径（入口
部付近の内径）より小さい状態にある〔（イ）図〕。

このような被穿孔材（Ａ）は、穿孔が開始されるとマン
ドレル（２）の進入により徐々に外方、つまりポット内
側面（１′）に向かって押し拡げられてゆき、加工中期
において被穿孔材の外面（Ａ′）はポット内側面（１′
）に全面接触して完全に沿った形となる〔（ロ）図〕。

やがて加工が後期に入ると、被穿孔材はポット内面（１
゛）に沿ったまま上方（ポット入口側）にせり上り延伸
される（（ハ）図〕。

表面疵の発生は、このような加工の、とくに加工後期の
延伸時、被穿孔材（Ａ）がポット内面（１′）に摺擦さ
れながら上方へセリ上る過程において被穿孔材外面（八
゛）がせん断力を受けることが主たる原因と考えられる
。

ところで、エルハルト穿孔ではもともと、作業の際あら
かじめポット内面（１′）を潤滑処理することになって
いる。すなわち第４図に示すようにポット内面（１′）
に黒鉛（３）を薄り（３０〜５０ｍ５）塗布しておくと
いうものである。この処理の本来の意図は成形荷重の低
減にあるが、潤滑処理、すなわち被穿孔材（Ａ）とポッ
ト内面（１′）間に働く摩擦力を減じる処理である以上
、これは表面疵の原因としての上記せん断力の作用を抑
えることにも当然寄与するはずである。

ところが、ステンレス鋼のような難加工材の場合には、
この潤滑処理を実施してなお、著しい表面疵が認められ
るのである。

本発明らはそこで、潤滑とは異なる別の面からの対策を
見出すべく、表面疵発生のメカニズムについて改めて詳
しく実験調査した結果、表面疵発生には前記せん断力の
他、穿孔の過程における、被穿孔材からポットへの熱伝
達（熱の逃げ）が大きく関与していることを知見した。

本発明は、上記知見に基づくものであって、その特徴と
することろは、エルハルト穿孔時、第１図に示すように
、ポット内面と被穿孔材との間に、両者間の熱伝達を抑
える断熱層を介在させて穿孔を行う点にある。

被穿孔材（Ａ）は加工に当り１　、２００〜１　、２５
０℃程度に加熱されるが、ポット（１）の方は３００〜
４００℃はどに予熱されるだけであり、両者の温度間に
は相当大きな開きがある。熱伝達は、このような温度差
が原動力であり、両者間の接触によって発生するもので
ある。

穿孔の過程において、両者の接触は、加工中期（第３図
（ロ）参照）以降は全面接触となり、この段階において
熱伝達が大きくなる。

熱伝達が大きいと、被穿孔材（＾）の表面温度が局部的
に低下し、変形能の低下を招（こととなる。

表面疵は、このように変形能が低下した状態で、加工°
後ＪＩＪＩ　＜第３図（ハ）参照）に入ってせん断力が
作用することにより、もたらされるのである。

なお、表面疵発生は、とくに被穿孔材（＾）の底近くの
部分に集中しがちであるが、これは、第３図（イ）に明
らかなように、底部（＾“。）（角型鋼塊の場合はその
四隅部分）は、ポットに装入したそのときからすでにポ
ット内面に接触しており、つまり温度降下が最も激しい
部分であり、かつ加工後期におけるせん断力の作用もマ
ンドレル（２）による加圧が下向きであることから他の
側面部にくらべ当然太き（、このように底部（Ａ’。）
では悪条件が重なるためと考えられる。

本発明の方法において、断熱層（４）の形成材料として
は、ガラス（繊維を含む）、石綿、木材等が使用できる
。ガラスあるいは石綿等は、ポット装入前にあらかじめ
被穿孔材（Ａ）の外周に巻き付は施工すればよい、木材
の場合は、ポット（１１側に、内面（ｌｏ）に沿って板
材を立てかけておく、この木材は、被穿孔材（Ａ）が装
入されると、その高熱により瞬時に炭化し、層状となっ
て被穿孔（＾）とポット内面（ｌｏ）との間に介在する
状態を呈し、これが断熱層（４）として機能することに
なる。

なお、断熱Ｎ（４）を使用する場合にも、原則として、
黒鉛による潤滑処理は従来同様実施する。第１図に示し
たようにポット内面（１°）に３０〜５０μｍ程度の極
く薄い黒鉛層（３）を形成し、その内側、被穿孔材＋１
１との間に断熱層（４）をおくようにするものである。

次に、本発明の実施効果について具体的実績を示すと、
第１表に掲げる条件のステンレス鋼角型鋼塊を用い、同
表に示す製管条件でエルハル穿孔を行うに際し、本発明
法と従来一般の方法とを適用した０本発明法としては、
カオウール（商品名、イソライト工業ｆｉ）を鋼塊外周
に巻き付は施工し、これを断熱層（４）とした。

その結果、第２表に示すとおり従来法では何れのケース
も１００％の確率で全面に表面疵が発生したが、本発明
法ではこうした全面疵は−切みられず、疵発生なしか、
悪くても部分的な疵発生に止まり、全面切削による疵手
入れを要する最悪の自体は避けられた。

第１表 手入れ必要 （発明の効果） 以上の説明から明らかなように本発明は、エルハルト穿
孔、とくにステンレス鋼の穿孔における表面疵発生の抑
制にすぐれた効果を発揮し、穿孔後における冷聞手入れ
の必要性を可及的に排除して素管保有熱を挿抜作業のた
めの再加熱に有効に寄与せしめることを可能にするとと
もに、材料歩留りの向上、作業コストの低減にも貢献す
る０本発明はまた、実施に当たり特別の設備や制御方法
を必要とせず、容易に入手できる断熱材料の使用のみで
すみ、実施コストの面でもメリットがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する縦断側面図、第２図（
イ）（ロ）はエルハルト穿孔法を説明する工程図、第３
図（イ）（ロ）　（ハ）はエルハルト穿孔における被穿
孔材の加工状況を示す説明図、第４図は従来より実施さ
れている潤滑処理を説明する図である。 図中、にポット、２：マンドレル、Ａ：被穿孔材、３：
黒鉛（黒鉛層）４、断熱層。 第　３　図 ９　４　図 １′ 第　　２　図 （イ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）挿抜製管における穿孔プロセスにおいて、穿孔ポ
   ットと被穿孔材との間に断熱層を介在させて穿孔を行う
   ことを特徴とする挿抜製管における穿孔方法。