TW200821057A - Method of manufacturing ultrathin wall metallic tube by cold working method - Google Patents

Description

200821057 (i) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於金屬管的冷軋方法，特別是要提供：可 飛躍地擴大金屬管的薄型化的製造範圍之利用冷軋法的超 薄金屬管的製造方法。 【先前技術】 Φ 金屬'管如果在熱間精製加工的狀態下，無法符合品質 上、強度上或尺寸精度上的要求的話，就改送到冷間加工 工程。所謂的冷間加工工程，一般而言係有：使用眼模和 栓塞或心棒之冷拉管法以及利用冷軋管機之冷軋法。 利用冷軋管機之冷軋法，係將胚管在於：具有在圓周 方向上逐漸地縮小直徑的錐面狀孔模之一對軋輥、與同樣 地在長度方向上逐漸縮小直徑的錐面狀心棒之間，進行縮 徑輥軋加工。亦即，在一對軋輥的圓周上係切削形成孔模 • ’該孔模的形狀係隨著軋輥的旋轉而使得孔模逐漸變窄的 形狀。軋輥係一面旋轉一面沿著心棒的錐面，反覆地前進 和後退，而在軋輥與心棒之間，對於胚管進行輥軋加工。 (可參考“第3版 鐵鋼便覽 第3卷（2 ) 條鋼·鋼 管·輥軋共通設備”等）。 第1圖係顯示利用冷軋管機的輥軋原理之圖，第1圖 (a )是往行程的開始點；（b )是復行程的開始點之説明 圖。如第1圖所示，冷軋管機係因應胚管1的外徑以及厚 度尺寸（分別是圖中的do及to )以及製品的輥軋管5的 • 4 — 200821057 (2) 外徑及厚度尺寸（分別是圖中的d及t )，採用：一對具 有從軋輥的咬進入口側起朝向完工出口側，其直徑逐漸變 小的錐面狀孔模3之軋輥2 ;以及同樣地從咬進入口側起 朝向完工出口側，其直徑逐漸變小的錐面狀心棒4，對於 胚管1反覆地進行一面予以縮徑一面減少其厚度的往復輥 軋工程。 在這種往復運動的往行程的開始點以及復行程的開始 φ 點，係對於管材（胚管1 )間歇性地賦予大約60°的旋轉 角以及大約5〜1 5 mm的進給量，以資對於新的部分進行 反覆的輥軋加工。 利用冷軋管機進行冷軋時，管材的加工度極高，大約 可延伸到1 〇倍，對於管壁厚度不平均的矯正効果也很大 ，此外，也具有：無需進行縮徑加工，良率好高之優點。 但是，其反面則是，與冷拉管法比較的話，具有··生產能 率極低之缺點，因此是以適用於：素材費用很高，且中間 φ 處理較花費成本的不鏽鋼鋼管、高合金鋼管之類的高級管 的冷間加工爲主。此外，在伸銅業界中，已經是利用3道 輥軋過程來達成高能率生產，因此冷軋管機已經是伸銅事 業中的最核心的製程。 【發明內容】 本發明係有鑒於上述的問題而開發完成的，其課題係 在於提出一種可飛躍地擴大金屬管的薄型化的製造範圍之 利用冷間加工法的超薄金屬管的製造方法。此外，本發明 -5 - 200821057 (3) 雖然是以較薄的無接縫金屬管爲主要對象，但是即使是較 薄的焊接金屬管，也會在焊接部或熱影響部產生厚度不均 勻的現象，有時候必須對其進行矯正，所以也將焊接金屬 管包含在本發明的對象之內。 本發明者爲了要解決上述的課題，乃針對於以往的問 題點不斷地加以硏究，終而獲得下列的創見，進而完成了 本發明。 φ 一般而言，管材在進行塑性加工時的厚度加工，係藉 由將管材朝向管的長軸方向進行延伸加工，而達成的。亦 即，管材之冷軋加工，係在孔模軋輥與錐面狀心棒之間進 行厚度加工時，係一面進行縮徑一面進行輥軋，而朝向長 軸方向延伸。 相對於此，本發明者係解釋成：當對於管材進行塑性 加工而將其厚度減少之際，只是朝長軸方向延伸，所以厚 度減少量受到限制，難以將其更爲薄型化，因此乃認爲： φ 如果在利用冷軋管機來使得管材的厚度減少之際，除了使 其朝向長軸方向延伸，同時也朝向管圓周方向延伸的話’ 即可迴避上述的問題。順便一提，如果就比較極端的情況 ，例如··利用環形輥軋機來對於環狀品進行輥軋的情況加 以撿討的話，環狀素材並不朝向長軸方向（軸心方向）延 伸，只是朝環周方向延伸而已，因此厚度的減少量係可不 受到限制。 爲了要在冷軋管機，一面令其朝管圓周方向進行延伸 加工，——面又朝長軸方向進行延伸加工，只要採用：從軋 -6- 200821057 (4) 輥的咬進入口側朝向完工出口側逐漸擴大其直徑的錐面狀 軋輥孔模、以及同樣地從咬進入口側朝向完工出口側逐漸 擴大其直徑的錐面狀心棒，一面對於管材進行擴徑以減少 其厚度，一面進行延伸輥軋即可。在這種情況下，只要使 用具有：至少大於胚管的外徑之完工精製最大徑的錐面狀 心棒的話，就可將胚管確實地擴徑。 本發明係依據上述的創見而開發完成的，其要旨係在 φ 於利用以下所示的冷軋法之超薄金屬管的製造方法。 亦即’ 「一種利用冷軋管機之超薄金屬管的製造方法 ，其特徵爲：因應胚管及製品輥軋管的外徑以及厚度尺寸 ’使用一對具有從軋輥的咬進入口側起朝向完工出口側逐 漸擴大其直徑的錐面狀孔模之軋輥、同樣地從咬進入口側 起朝向完工出口側逐漸擴大其直徑的錐面狀心棒，一面進 行擴徑加工以減少厚度，一面進行延伸輥軋」。 • 【實施方式】 [用以實施本發明之最佳形態] 本發明係如上所述，係利用冷軋管機之超薄金屬管的 製造方法。 其態樣係一種利用冷軋管機之超薄金屬管的製造方法 ’其特徵爲：使用一對具有從軋輥的咬進入口側起朝向完 工出口側逐漸擴大其直徑的錐面狀孔模之軋輥、同樣地從 咬進入□側起朝向完工出口側逐漸擴大其直徑的錐面狀心 棒，——面進行擴徑加工以減少厚度，一面進行延伸輥軋。 -7- 200821057 (5) 本發明的實施形態係如第2圖所不。桌2圖（a )係 往行程開始時點、第2圖（b )係復行程開始時點。如第2 圖（a )所示般地，在其周圍設置了從咬進入口側起朝向 完工出口側直徑平滑地擴大的錐面狀孔模1 3之上下一對 軋輥1 2，係沿著從咬進入口側起朝向完工出口側平滑地擴 大其外徑的錐面狀心棒1 4的錐面，朝第2圖中的箭頭A 所示的方向前進，將胚管1在乳輥1 2的錐面狀孔模1 3的 φ 表面與錐面狀心棒1 4的表面之間，進行延伸輥軋。接下 來，如第2圖（b )所示般地，上下一對的軋輥12進行逆 轉，一面朝向圖中的箭頭B所示的方向後退，一面同樣地 將胚管1在軋輥12的錐面狀孔模1 3與錐面狀心棒14之 間進行延伸輥軋。 藉由反覆地執行上述的這種往復輥軋工程，原本具有 外徑do以及厚度to的胚管1，將被擴徑輥軋變成具有外 徑d以及厚度t的製品輥軋管1 5。在這種往復運動的往行 Φ 程的開始點以及復行程的開始點，所執行的管材（胚管1 )之進給以及轉動的方法則係與前述之以往的方法相同。 (實施例） 爲了要確認本發明之利用冷軋法的超薄金屬管的製造 方法之効果，乃進行了下列的試驗，並且對其結果加以評 判。 (本發明例1 ) -8 * 200821057 (6) 將利用曼內斯曼斜軋機（Mannesmann mill ) •心棒 輥軋製程而製造出來的外徑3 4.0mm、厚度3.5mm的1 8 % Cr — 8 % Ni不鏽鋼鋼管當作試驗用胚管，利用冷軋管機將 其擴徑輥軋成：外徑5 0 · 8 m m、厚度1 . 3 m m。 將試驗條件以及結果簡單地彙整如下。 錐面狀心棒的直徑·· dm: 26.0〜47.2mm 進給·· f = 10.0mm φ 轉動角度：0 = 60° 胚管外徑：d 〇 = 3 4.0 m m 胚管厚度：t ο = 3 . 5 m m 輥軋後的管外徑：ch = 50.8mm 輥軋後的管厚度：1.3mm 擴徑比：do= 1.49 延伸比：to ( do - to ) / { t! ( d! — t】）} = 1 ·66 (厚度/外徑）比：4/1=2.56% φ 依據上述試驗所獲得的鋼管的内外面肌膚很美麗’品 質上沒有特別的、問題。此外，利用傳統的縮徑輥軋法來進 行冷軋的話，1 8 % C r - 8 % N i不鏽鋼鋼管之可製造的最小 厚度，如果外徑是50.8mm的話，係2.〇mm的程度，由此 可看出本發明的擴徑輥軋法所帶來的効果很顯著。 [產業上的可利用性] 只要採用本發明的利用冷軋法之超薄金屬管的製造方 法’可以飛躍性地擴大冷間加工法對於金屬管的薄型化的 -9- 200821057 (7) 可製造的範圍。依據本發明的方法，只要能夠經濟性地穩 定製造出：傳統的冷間精製加工的無接縫金屬管的大，約2 / 3以下的厚度之無接縫金屬管的g舌’即可以本發明丨去戶斤 製造的高可靠性的超薄型無接縫金屬管來取代 、雷射焊接管之類的薄型焊接金屬管。此外，如果能夠穩 定地製造厚度0.6mm以下的超薄型無接縫金屬管的話，則 亦可應用在彩色雷射印表機之加熱套管、彩色雷射印表機 之加壓輥、或者燃料電池的細胞格子之類的高科技領域上 【圖式簡單說明】 第1圖是以往的縮徑輥軋法之説明圖，第〗圖（a ) 係往行程開始點、第1圖（b )係復行程開始點。 第2圖是本發明的擴徑輥軋法之説明圖，第2圖（ )係往行程開始時點、第2圖（b )係復行程開始時點。 【主要元件符號說明】 1 :胚管 1 2 :軋輥 1 3 :錐面狀孔模 1 4 :錐面狀心棒 1 5 :製品輥軋管 -10-

Claims (1)

1. 200821057 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種利用冷軋法之超薄金屬管的製造方法，係以冷 軋管機來製造超薄金屬管的方法，其特徵爲： 因應於胚管及製品輥軋管的外徑及厚度尺寸’使用一 對之具有從軋輥的咬進入口側起朝向完工出口側逐漸擴大 其直徑的錐面狀孔模之軋輥、以及同樣地從咬進入口側起 朝向完工出口側逐漸擴大其直徑的錐面狀心棒，一面進行 • 擴徑加工以減少厚度，一面進行延伸輥軋。

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