JPS63115643A

JPS63115643A - 鋼管端部の加工方法

Info

Publication number: JPS63115643A
Application number: JP26167786A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Mori; 森　敬一郎; Kazuo Rokuta; 六田　和夫; Hisamitsu Miyoshi; 三好　久光; Koji Matsuoka; 松岡　浩二
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-11-01
Filing date: 1986-11-01
Publication date: 1988-05-20

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、油井管等のネジ切削能率及び加工精度を向上
させるため、鋼管の端部を加工する方法に関する。

〔従来の技術〕

油井管等は、多数の鋼管端部を接続して組み立てられる
が、この組み立て作業性を向上させるために、製管工場
では鋼管端部にテーバ状のネジ切り加工を行っている。

この管端のネジ切り加工を行うに先立って、ネジ切削に
必要な肉を確保するため、所定形状のＢＤＳ、ＴＤＳ等
のネジ種を管端に成形することが行われている。

このようなネジ種は、ＡＰＩ規格のネジと異なり、たと
えば第６図に示すように、ネジ部の先にカンプリングと
メタルタッチするシール部をもっていおり、この部分が
通常ノーズ部１と呼ばれている。かかるネジにおいては
、規格上に定められている寸法からノーズ部１の外径及
び肉厚が決まる。しかし、更にテーパネジであることか
ら、その加工部の内径は、母管の内径より小さくなって
いる。したがって、このようなネジを切るには、管端部
に対して何等かの加工を切削前に施すことにより、その
形状を確保する必要がある。

従来、このための加工方法としては、まず圧延された鋼
管を焼入れ・焼戻しした後に、その管端にスウェージン
グと称する絞り込み形成を行う方法が採用されている。

このスウェージ加工は、第７図に示すように、金型を用
いて鋼管の管端部の所定長さ１２を絞り込むことによっ
て、管端の外周面及び内周面をテーバ形状２に成形して
、このテーパ形状２をもって所定のネジが切削できる形
状を確保するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような方法によるときには１１次に列記す
るような問題がある。

■　まず、熱処理後にスウェージ加工を行う方法である
ため、熱処理の際に鋼管に発生した偏冷却により鋼管に
曲がり等の変形が生じ易い。この変形した鋼管に管端加
工を行うとき、搬送作業が困難になり、スウエージ加工
の能率が大幅に低下す・る。

■　また、変形した鋼管にスウェージ加工を施しても、
加工後に高い真円度を得ることは困難であり、しかもス
ウェージ加工の後で真円度の修正を実質的に行うことが
できないという問題がある。

したがって、このような管端にネジ切りを行っても、加
工精度は劣るものとなる。

■　更に、その変形度合が大きい場合、管端加工を行う
ことができないものとして、再度スウェージ加工を行う
必要があることから、製品の歩留りも低下する。

■　特に薄物材の場合、これらの問題が顕著に現れる。

■　また、スウェージ加工による成形は、肉厚に変化を
与えない単なる管端の絞りであるため、肉厚Ｔ／外径り
の比が０．０６％以下の薄物材をネジ切り加工する際に
は、加工時の機械的切削力により加工部に変形（へたり
）が生じ、加工精度を確保しがたい。

■　そして、最も大きい問題は、規格からして鋼管の外
径、内径、加工部の内径、テーパ及び肉厚が決まってい
るので、ネジ切りを一旦失敗すると、再度のネジ切りの
ために、スウェージ加工を改めて行うことが必要である
という点である。

本発明は、このような熱処理に起因した工程上の問題及
びスウェージ加工に伴う問題とを解消して、特に管端部
において優れた加工能率と加工精度及び品質を確保する
加工方法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〕

本発明の加工方法は、その目的を達するため、鋼管の端
部にネジ切り加工するにあたり、熱処理するに先立って
内アップセット法によって鋼管の端部に増肉加工し、次
いで前記端部にネジ切りすることを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、従来の熱処理した後に形成する工程
とは逆の熱処理に先立って成形を行う工程とすること、
及びその成形手段として従来のスウェージ加工に代えて
内アンプセント法を採用したものであり、両者の有機的
結合によって前記の諸問題を解決し、更に多くの効果を
もたらしたものである。

この内アンプセント法は、第５図（ａ）に示すように金
型３内に鋼管４の端部４ｂを挿入し、他方から金型３の
内径に合致する胴部５ａ及び鋼管４の内径より小さい端
部５ｂを持つポンチ５を圧入し、同図（ｂｌに示すよう
に鋼管４の外径を変化させずに端部４ｂの肉厚を増肉さ
せることにより、所定のネジが切削できるようにする加
工方法である。

この内アンプセント法を熱処理前に行うことにより、熱
処理に起因した変形が成形加工に入る前の鋼管４にない
のみならず、成形方法が内アップセット法であるので、
第１図に示すように、鋼管４の端部が大きな肉厚部４ａ
となる。この第１図の管端形状を、スウェージ加工によ
り成形した第７図の管端形状と比較するとき、鋼管４自
体の外径を変形することなく、直管形状が維持される。

この大きな肉厚部４ａは、鋼管４の端部の変形抵抗及び
剛性を向上させ、後続する工程で熱処理を施した際に、
仮に偏熱が発生した場合にあっても、その偏熱に起因す
る熱応力に抗して、鋼管４の肉厚部４ａが初期の形状に
維持される。

また、鋼管４の直管形状が維持されていることから、た
とえ熱処理時に偏冷却が発生して変形が生じた場合にあ
っても、通常のサイジングミルを使用することができ、
鋼管４の肉厚部４ａにおいて充分な真円度を確保するこ
とが可能である。この点、従来のようにスウエージ加工
により管端部をテーパ形状に絞り、外径が連続的変化を
するものにあっては、通常のサイジングミルを使用する
ことができない。

更に、鋼管４の肉厚部４ａの剛性が向上することにより
、第２図に示すようにテーパネジ６を刻設する際の切削
負荷が安定する。そのため、ネジ切り精度の向上が図ら
れる。また、内アンプセット法による増肉は、管端内部
の寸法精度を正確に維持する上でも効果がある。

このようにして、本発明によるとき、特に薄肉の鋼管に
対する端部加工を高精度・高能率で行うことが可能とな
る。

なお、この内アンプセット法を、１０００〜１２００度
の高温に維持した鋼管を熱間鍛造する方式として行って
もよい、そして、このときの熱を統く熱処理工程におけ
る熱源の一部として利用するとき、熱消費量の節減が図
れる。

また、内アンプセット法によって成形された鋼管４の肉
厚部４ａは、第１図に示すように、管軸方向に沿って同
一の外径及び内径をもっている。そのため、内アンプセ
ント加工時に、その肉厚部４ａの長さしくアンプセント
長さ）を余裕を持って確保すれば、再度ネジ切りを行う
必要が生じた場合でも、その肉厚部４ａを利用して容易
に再度のネジ切り加工を行うことができる。これに対し
、従来のスウェージ加工による場合は、鋼管の端部を絞
り込む方式であるため、ネジ切りのための形状が固定さ
れる。そのため、再度ネジ切りを行う場合に肉厚が不足
するので、スウェージ加工を改めて行う必要がある。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する。

第１図及び第２図は、本実施例により鋼管端部を内アッ
プセントしたとき及び熱処理後ネジ切り加工をしたとき
の端部断面を示す。

本例においては、外径１６８．９４＋ｕ、肉厚７．３２
額の鋼管４の端部を、誘導加熱、ガス加熱等の加熱手段
により９００℃〜１２００℃に加熱した。そして、この
加熱された管端に対して、第５図に示したような通常の
金型及びポンチを使用するアップセッターにより内アッ
プセントを行い、第１図に示す肉厚部４ａ形状に成形し
た。

成形された鋼管４の肉厚部４ａにおける第３図に示した
各部寸法は、次の通りであった。

鋼管の外径Ｄ　：　１６８．９４龍ドリフト径Ｄ＋：１５０．６８ｎ鋼管の元肉厚ｔニア、３２ｍｍ肉厚部４ａの肉厚ｔ　Ｏ：８．７７鰭肉厚部４ａの長さｊ！：１００鰭次いで、この内アップセットされた鋼管を加熱炉に搬入
し、第４図に示すヒートパターンで熱処理した。この加
熱により、鋼管の各部における組織が全長にわたって均
一化され、性質が局部的に異なるようなことがなくなっ
た。

加熱された鋼管は、第２図に示した形状にネジ切り加工
された。すなわち、ピッチ５．０８ｍ１．　ｆｆ効径径
１６７１０７龍のテーパネジ６を、５１．５２龍の長さ
１１にわたって肉厚部４ａに形成した。このとき、鋼管
４の肉厚部４ａの剛性が向上していることがら、安定し
た切削負荷状態でネジ切り作業を行うことができた。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の加工方法においては、
内アップセント法により管端に肉厚部を形成した後に、
鋼管の熱処理を行っている。このため、熱処理時におけ
る偏熱に起因した鋼管の変形が防止され、また加工によ
る組織的影響もその熱処理で解消される。したがって、
鋼管本体としては優れた形状をもち、均一な性質をもつ
製品が得られ、且つその端部に形成されたネジ部の精度
が高いものとなる。また、内アップセット法により管端
に肉厚部を形成しているので、内側寸法の割り出しが正
確に行われ、しかも再度のネジ切り作業を行う場合にお
いてもスウェージング等の工程を経る必要がない。この
ように、本発明によるとき、能率的な管端加工により、
高品質の製品が製造される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例において内アソプセフトをした鋼
管の端部の断面を示し、第２図は同じくネジ切りをした
端部の断面を示す。また、第３図は内アフプセ７）をし
た鋼管の各部寸法を説明する図であり、第４図は内アン
プセント後の熱処理におけるヒートパターンを示し、第
５図は内アップセント法の概略を示し、第６図はネジ切
り前の管端形状を示し、第７図は従来のスウェージ加工
による管端形状を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１、鋼管の端部にネジ切り加工するにあたり、熱処理す
るに先立って内アップセット法によって鋼管の端部に増
肉加工し、次いで前記端部にネジ切りすることを特徴と
する鋼管端部の加工方法。