WO2006126565A1 - 冷間加工法による超薄肉金属管の製造方法 - Google Patents

冷間加工法による超薄肉金属管の製造方法 Download PDF

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    • B21C3/08—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof with section defined by rollers, balls, or the like
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    • B21B—ROLLING OF METAL
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Definitions

  • the present invention relates to a method for cold working a metal tube, and particularly provides a method for producing an ultra-thin metal tube by a cold working method, which greatly expands the manufacturable range on the thin side of a metal tube. It's a life of life.
  • Metal tubes are sent to a cold working process when they are in a hot-finished state and do not satisfy the requirements of quality, strength or dimensional accuracy.
  • a cold drawing method using a die and a brass or a mandrel and a cold rolling method using a cold pilga mill are generally used.
  • FIG. 1 is a diagram showing the principle of rolling by a cold pilga mill, where FIG. 1 (a) is an explanatory diagram of the forward stroke start point, and FIG. 1 (b) is an explanatory diagram of the backward stroke start point.
  • FIG. 1 (a) is an explanatory diagram of the forward stroke start point
  • FIG. 1 (b) is an explanatory diagram of the backward stroke start point.
  • the outer diameter and wall thickness of the raw tube 1 do and to in the figure, respectively
  • the outer diameter and wall thickness of the rolled tube 5 of the product respectively
  • the squeezing inlet side force of the pair of rolls is also directed toward the finishing outlet side, and the stagnation is similar to that of the roll 2 having the taper-shaped hole mold 3 whose diameter gradually decreases.
  • the reciprocating rolling process is adopted in which a tapered mandrel 4 whose diameter gradually decreases as the inlet side force is directed toward the finishing outlet side and the wall thickness is reduced while reducing the diameter of the tube 1 is repeated
  • the pipe material (element tube 1) Is intermittently given a rotation angle of approximately 60 ° and a feed of approximately 5 to 15 mm, and the rolling of a new part is repeated.
  • the pipe end of the raw pipe is squeezed with a mouth squeezing machine, and the surface scale and the like are removed by pickling, followed by a lubricating treatment and drawing through a die.
  • Cold drawing methods include plug pulling, floating plug pulling, mandrel pulling, and empty pulling, all of which are performed by reducing the diameter with a die.
  • FIG. 3 is an explanatory view of a conventional diameter reduction drawing method, where FIG. 3 (a) shows plug pulling, and FIG. 3 (b) shows mandrel pulling.
  • the plug drawing shown in Fig. 9 (a) is the most common drawing method.
  • the plug 23 supported by the plug support rod 24 is inserted into the raw tube 1, and the pipe end of the raw tube 1 is inserted. Is gripped by the chuck 6 and pulled through the dice 22 in the direction of the arrow indicated by the symbol X in the figure.
  • This method is excellent in plug replacement and workability, and can be processed with a large degree of processing.
  • the mandrel pulling shown in (b) is a method in which the mandrel 25 is inserted into the tube 1 and pulled out through the die 22 in the same manner as described above. In this method, the inner surface of the tube is heated by the mandrel 25, so that even a small-diameter tube can produce a product with a beautiful inner surface and high dimensional accuracy.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its problem is to manufacture an ultra-thin metal tube by a cold working method capable of dramatically expanding the manufacturable range on the thin wall side of the metal tube. It is to propose a method.
  • V is mainly intended for thin-walled seamless metal pipes, but even in thin-walled welded metal pipes! Since correction may be necessary, welded metal pipes should be included in the scope.
  • the wall thickness processing in plastic processing of a pipe material is achieved by extending and processing the pipe material in the longitudinal direction of the pipe. That is, in the cold rolling of the tube material, when the wall thickness processing is performed between the perforated roll and the tape-shaped mandrel, the tube material is rolled while being reduced in diameter and extended in the longitudinal direction.
  • the present inventor attempts to stretch only in the longitudinal direction when plastically processing the pipe material to reduce the wall thickness, so that the amount of wall thickness reduction is limited and further thinning is reduced. It is considered that the above problem can be avoided if the pipe thickness is reduced by cold pilga mill, if it is stretched in the longitudinal direction and at the same time in the circumferential direction of the pipe. It was. Incidentally, as an extreme case, when considering the rolling of an annular product by a ring mill, the annular material is not stretched in the longitudinal direction (axial direction), but is stretched only in the circumferential direction. Reduction is possible without limit.
  • the drawing in order to extend in the longitudinal direction while extending in the pipe circumferential direction, the drawing may be performed while expanding the diameter with a plug or a mandrel. If at least a plug or a mandrel having an inner surface regulation diameter larger than the outer diameter of the raw tube is used, the diameter of the raw tube can be reliably expanded.
  • a method for producing an ultra-thin metal pipe by cold pilgamill wherein the squeezing inlet side of a pair of rolls according to the outer diameter and the wall thickness of the base pipe and the product rolled pipe Force A roll with a taper-shaped hole whose diameter gradually increases toward the finishing outlet, and a tapered mandrel whose diameter gradually increases as the squeezing inlet-side force also toward the finishing outlet.
  • a method for producing an ultra-thin metal tube by a cold rolling method characterized in that it is drawn and rolled while reducing the wall thickness while expanding the diameter.
  • the “cold working method” means a processing method generically called a cold rolling method and a cold drawing method.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a conventional diameter reduction rolling method.
  • FIG. 1 (a) shows the starting point of the forward stroke
  • FIG. 1 (b) shows the starting point of the backward stroke.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the diameter expansion rolling method according to the present invention, where FIG. 2 (a) shows the starting point of the forward stroke, and FIG. 2 (b) shows the starting point of the backward stroke.
  • FIG. 3A and 3B are explanatory diagrams of the conventional diameter reduction drawing method.
  • FIG. 3A shows plug pulling
  • FIG. 3B shows mandrel pulling.
  • FIG. 4A and 4B are explanatory views of the diameter expansion drawing method according to the present invention, in which FIG. 4A shows plug pulling and FIG. 4B shows mandrel pulling.
  • the present invention is a method for producing an ultrathin metal tube by cold pilgamill or cold drawing.
  • the first aspect is a method of manufacturing an ultra-thin metal tube using a cold pilgamil, wherein the squeezing inlet side force of a pair of rolls is also directed toward the finishing outlet side, and the diameter of the tapered hole gradually increases.
  • FIG. Figure (a) shows the starting point of the forward stroke
  • (b) shows the starting point of the backward stroke
  • a tapered hole mold 13 whose diameter smoothly increases from the squeezing inlet side to the finishing outlet side is provided around it.
  • the pair of lower rolls 12 advances in the direction indicated by arrow A in the figure along the taper of the tapered mandrel 14 whose outer diameter smoothly expands toward the finishing exit side.
  • the raw tube 1 is stretch-rolled between the surface of the tapered hole mold 13 of the roll 12 and the surface of the tapered mandrel 14.
  • FIG. 2B the pair of upper and lower rolls 12 are reversed and retracted in the direction indicated by the arrow B in the figure, and in the same manner, The raw tube 1 is drawn and rolled between the tapered mandrel 14.
  • the raw tube 1 having the outer diameter do and the wall thickness to is expanded and rolled into the product rolling tube 15 having the outer diameter d and the wall thickness t.
  • the method of feeding and turning the pipe material (base tube 1) performed at the starting point of the reciprocating stroke and the starting point of the returning stroke is the same as the conventional method described above.
  • a raw pipe having a squeezing process at one end of the pipe is inserted into a solid die whose diameter is increased by the squeezing inlet side force toward the finishing outlet side. Then, insert a plug or tapered mandrel whose diameter expands as it is directed from the inlet side to the outlet side of the die into the raw tube, and grip the portion where the mouth expansion force is applied with the chuck.
  • the cold drawing method is used to reduce the wall thickness while expanding the diameter between the solid die and the plug or taper-shaped mandrel. It is a manufacturing method of an ultra-thin metal tube.
  • the diameter of the pipe end of the raw pipe is increased in a tapered shape by a lip spreader.
  • a spread method may be used.
  • the expanded pipe is pickled and lubricated, and then introduced into the die, such as the finish outlet side of the solid die, and the inner diameter of the plug is larger than the outer diameter of the pipe.
  • a certain rod is drawn while expanding its diameter between a tapered mandrel and a solid die.
  • the plug or tapered mandrel is also supported by the die exit force.
  • FIG. (A) shows plug pulling and (b) shows mandrel pulling.
  • the stagnation entrance side of the die solid in the figure
  • the finishing outlet side of the solid die 32 whose diameter increases from the left side of the die 32 to the finishing outlet side (right side of the solid die 32 in the figure)
  • the expanded pipe 1 is placed in the solid die 32. insert.
  • the plug 33 or the tapered mandrel 35 whose diameter increases from the inlet side to the outlet side of the solid die 32 and whose finishing maximum diameter is larger than the outer diameter of the raw pipe 1 is inserted into the raw pipe 1, Hold the pipe end of the expanded raw pipe 1 with the chuck 6 and pull it out in the direction of the arrow indicated by X in the figure.
  • the raw tube 1 is drawn while being expanded in diameter between the plug 33 or the tapered mandrel 35 and the solid die 32.
  • the manufacturable range on the thin wall side of the metal tube by the cold working method can be dramatically expanded. If a seamless metal pipe having a thickness of about 2Z3 or less of a conventional cold-finished seamless metal pipe can be economically and stably manufactured by the method of the present invention, a TIG welded pipe, a laser welded pipe, etc. It is possible to replace the thin welded metal pipe with a highly reliable ultra-thin seamless metal pipe manufactured by the method of the present invention.
  • the heating sleeve of the color laser printer can also be applied to high-tech fields such as fuel cell cells and fuel cell cell cases.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

　コールドピルガミルによる金属管の製造方法において、ロールの噛み込み入口側から仕上げ出口側に向かって径が拡大するテーパ状孔型を有するロールと、噛み込み入口側から仕上げ出口側に向かって径が拡大するテーパ状マンドレルを用い、拡径しながら冷間圧延することにより、また、抽伸機を用いる金属管の製造方法においては、噛み込み入口側から仕上げ出口側に向かって径が拡大するソリッドダイスと、前記ダイスの入口側から出口側に向かって径が拡大するプラグまたはテーパ状マンドレルを用いて、拡径しながら冷間抽伸することにより、驚異的な肉厚リダクションを得ることができる冷間加工方法による超薄肉金属管の製造方法である。前記の金属管の製造方法において、プラグまたはテーパ状マンドレルの仕上げ最大径は、素管の外径より大きくてもよい。

Description

明 細 書
冷間加工法による超薄肉金属管の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、金属管の冷間加工方法に関し、特に金属管の薄肉側の製造可能範囲 を飛躍的に拡大し、併せて冷間加工法による超薄肉金属管の製造方法を提供しょう とするちのである。
背景技術
[0002] 金属管は、熱間仕上げの状態で、品質上、強度上あるいは寸法精度上の要求を満 足しない場合には、冷間加工工程に送られる。冷間加工工程としては、ダイスとブラ グまたはマンドレルを用いる冷間抽伸法およびコールドピルガミルによる冷間圧延法 が一般的である。
[0003] コールドピルガミルによる冷間圧延法では、円周方向に次第に径が縮小するテー パ状孔型を有する一対のロールと、同じく長さ方向に次第に径が縮小するテーパ状 マンドレルとの間で素管を縮径圧延する。すなわち、一対のロールには円周上に孔 型が切られており、その形状は、ロールの回転とともに孔型が狭くなるようになつてい る。ロールは回転しながらマンドレルのテーパに沿って前進および後退を繰り返し、口 ールとマンドレルとの間で素管を圧延する（"第 3版 鉄鋼便覧 第 3卷 (2) 条鋼 '鋼 管 ·圧延共通設備"など)。
[0004] 図 1は、コールドピルガミルによる圧延原理を示す図であり、同図（a)は往行程開始 点、（b)は復行程開始点の説明図である。図 1に示されるとおり、コールドピルガミル では、素管 1の外径および肉厚寸法 (それぞれ、図中の doおよび to)ならびに製品の 圧延管 5の外径および肉厚寸法 (それぞれ、図中の dおよび t)に応じて、一対のロー ルの嚙み込み入口側力も仕上げ出口側に向力つて、次第にその径が小さくなるテー パ状孔型 3を有するロール 2と、同じく嚙み込み入口側力も仕上げ出口側に向力つて 次第にその径が小さくなるテーパ状マンドレル 4を採用し、素管 1を縮径しながら肉厚 を減ずる往復圧延工程が繰り返される。
[0005] この往復運動の往行程の開始点および復行程の開始点において、管材 (素管 1) には、間欠的におよそ 60° の回転角とおよそ 5〜15mmの送り（フィード）が与えられ 、新しい部分の圧延が繰り返される。
[0006] コールドピルガミルによる冷間圧延では、管材の加工度が極めて高ぐおよそ 10倍 の延伸も可能であり、管の偏肉の矯正効果も大きぐさらに、絞り工程が不要であり、 歩留まりが高いという利点がある。しかし、その反面、冷間抽伸法に比較して生産能 率が極めて低いという欠点もあるので、主として素材費が高ぐかつ、中間処理にコス トを要するステンレス鋼管、高合金鋼管などの高級管の冷間加工に適している。なお 、伸銅業界では、 3ストランド圧延により高能率生産を実現し、コールドピルガミルは、 伸銅事業の最も中核的な製造プロセスとなって 、る。
[0007] 冷間抽伸法では、素管の管端を口絞り機により絞り、酸洗を行うことにより表面のス ケールなどを除去した後、潤滑処理を行ってダイスを通して抽伸する。冷間抽伸法に は、プラグ引き、フローティングプラグ引き、マンドレル引き、そして空引きがあり、これ らは全てダイスによる縮径カ卩ェによって行われる。
[0008] 図 3は、従来の縮径抽伸法の説明図であり、同図（a)はプラグ引き、 (b)はマンドレ ル引きを示す。
[0009] 同図（a)に示されるプラグ引きは最も一般的な抽伸法であり、プラグ支持棒 24によ り支持されたプラグ 23を素管 1内に挿入し、素管 1の管端をチャック 6により掴んでダ イス 22を通して、図中の符号 Xにて示す矢印の方向に引き抜く方法である。この方法 は、プラグ替えや作業性にも優れており、加工度も大きくとれる。
[0010] また、（b)に示されるマンドレル引きは、素管 1内にマンドレル 25を挿入し、上記の 方法と同様にして、ダイス 22を通して引き抜く方法である。この方法は、管内面の加 ェをマンドレル 25により行うので、細径管であっても内面が美麗で寸法精度の高い 製品を製造することができ、原子力用などの高級管の製造に使用される。
[0011] 冷間抽伸に使用される抽伸機は、モータ駆動によるチ ーン式のものが大部分で あるが、その他に油圧式や水圧式のものもある。
[0012] 金属管の冷間抽伸工程では、管材料外面とダイス表面との間、および管材料内面 とプラグあるいはマンドレル表面との間に摩擦抵抗があり、これらに抗して抽伸するの で、管材料には長手方向に張力が発生する。この張力を抽伸後の断面積により除し て得られる張力応力が高くなると、引き細りが始まり、張力応力が管材料の変形抵抗 に達すれば破断する。当然ながら、長手方向の張力応力は、管の肉厚が薄くなるほ ど大きくなり、破断しやすくなるので、肉厚減少率にはおのずから限界がある。したが つて、肉厚減少率の大きな抽伸では、抽伸回数を増加させて抽伸作業を繰り返すこ とが必要になり、その都度、潤滑作業が必要となって、コスト高を招く。また、管材料 の加工硬化が著 、場合には、焼鈍作業も必要となる。
発明の開示
[0013] 本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その課題は、金属管の薄肉側 の製造可能範囲を飛躍的に拡大できる冷間加工法による超薄肉金属管の製造方法 を提案することにある。なお、本発明は、薄肉の主として継目無金属管を対象として V、るが、薄肉の溶接金属管にお!、ても溶接部ある 、は熱影響部で肉厚の不均一を 生じ、その矯正が必要な場合があるので、溶接金属管も対象に含めることとする。
[0014] 本発明者は、上述の課題を解決するために、従来の問題点を踏まえて研究を進め 、下記の知見を得て、本発明を完成させた。
[0015] 一般に、管材の塑性加工における肉厚加工は、管材料を管の長手方向に延伸加 工することによって達成される。すなわち、管材の冷間圧延では、孔型ロールとテー パ状マンドレルとの間で肉厚加工する場合に、縮径しながら圧延し、長手方向に延 伸する。
[0016] また、管材の冷間抽伸では、ダイスとプラグある 、はマンドレルとの間で肉厚力卩ェす る場合に縮径しながら抽伸し、長手方向に延伸する。このように、長手方向にのみ延 伸しようとするから、肉厚圧下量が制限され、薄肉化が困難となる。
[0017] これに対して、本発明者は、管材を塑性加工して肉厚を圧下する際に、長手方向 にのみ延伸しょうとするから、肉厚圧下量が制限され、更なる薄肉化が困難になるも のと解釈し、コールドピルガミルによる管材の肉厚圧下に際しては、長手方向に延伸 させると同時に管周方向にも延伸させるようにすれば、上記の問題は回避できるもの と考えた。因みに、極端な場合として、リングミルによる環状品の圧延について検討す ると、環状素材は、長手方向（軸心方向）には延伸されずに、環周方向にのみ延伸さ れるので、肉厚の圧下は際限なく可能となる。 [0018] コールドピルガミルにおいて、管周方向に延伸させながら長手方向にも延伸させる ためには、ロールの嚙み込み入口側から仕上げ出口側に向かって次第にその径を 拡大するテーパ状ロール孔型と、同じく嚙み込み入口側力 仕上げ出口側に向かつ て次第にその径を拡大するテーパ状マンドレルを採用して、管材料を拡径しながら 肉厚を減じ、延伸圧延すればよい。この場合に、少なくとも素管の外径よりも大きい仕 上げ最大径を有するテーパ状マンドレルを使用すれば、素管を確実に拡径すること ができる。
[0019] また、抽伸工程において、管周方向に延伸させながら長手方向にも延伸させるため には、プラグあるいはマンドレルによって拡径しながら抽伸すればよい。少なくとも、 素管外径よりも大きい内面規制直径を有するプラグあるいはマンドレルを使用すれば 、確実に素管を拡径できる。
[0020] 上記のように、素管を拡径しながら抽伸すれば、肉厚が薄くなつても円周方向の周 長は増大するので、管材料の断面積はそれほど減少せず、抽伸時の張力応力を軽 減できる利点もある。
[0021] 本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は、下記（1)〜
(3)に示す冷間加工法による超薄肉金属管の製造方法にある。
[0022] (1)コールドピルガミルによる超薄肉金属管の製造方法であって、素管ならびに製 品圧延管の外径および肉厚寸法に応じて、一対のロールの嚙み込み入口側力 仕 上げ出口側に向力つて次第にその径が拡大するテーパ状孔型を有するロールと、同 じく嚙み込み入口側力も仕上げ出口側に向力つて次第にその径が拡大するテーパ 状マンドレルを用い、拡径しながら肉厚を減じて延伸圧延することを特徴とする冷間 圧延法による超薄肉金属管の製造方法。
[0023] (2)抽伸機を用いる超薄肉金属管の製造方法であって、嚙み込み入口側から仕上 げ出口側に向力つて次第にその径が拡大するソリッドダイス内に、管の一端にロ拡 げ加工を施した素管を挿入し、素管内にダイスの嚙み込み入口側から仕上げ出口側 に向力つて次第にその径が拡大するプラグまたはテーパ状マンドレルを挿入し、口 拡げ力卩ェを施した部分をチャックにより掴んで嚙み込み入口側力 仕上げ出口側に 向力う方向に素管を引き抜くことにより、ソリッドダイスとプラグまたはテーパ状マンドレ ルとの間で拡径しながら肉厚を減じて延伸することを特徴とする冷間抽伸法による超 薄肉金属管の製造方法。
[0024] (3)前記プラグまたはテーパ状マンドレルの仕上げ最大径が素管の外径よりも大き いことを特徴とする上記（1)または（2)に記載の冷間加工法による超薄肉金属管の 製造方法。
本発明において、「冷間加工法」とは、冷間圧延法および冷間抽伸法を総称した加 工法を意味する。
図面の簡単な説明
[0025] 図 1は、従来の縮径圧延法の説明図であり、同図（a)は往行程開始点、同図（b)は 復行程開始点をそれぞれ示す。
図 2は、本発明に係る拡径圧延法の説明図であり、同図 (a)は往行程開始時点、同 図 (b)は復行程開始時点をそれぞれ示す。
図 3は、従来の縮径抽伸法の説明図であり、同図（a)はプラグ引き、（b)はマンドレ ル引きを示す。
図 4は、本発明に係る拡径抽伸法の説明図であり、同図（a)はプラグ引き、（b)はマ ンドレル引きを示す。
発明を実施するための最良の形態
[0026] 本発明は、前記のとおり、コールドピルガミルまたは冷間抽伸法による超薄肉金属 管の製造方法である。
その第 1の態様は、コールドピルガミルによる超薄肉金属管の製造方法であって、 一対のロールの嚙み込み入口側力も仕上げ出口側に向力つて次第にその径が拡大 するテーパ状孔型を有するロールと、同じく嚙み込み入口側力 仕上げ出口側に向 力つて次第にその径が拡大するテーパ状マンドレルを用い、拡径しながら肉厚を減じ て延伸圧延することを特徴とする冷間圧延法による超薄肉金属管の製造方法である
[0027] 発明の実施の形態を図 2に示した。同図（a)は往行程開始時点、（b)は復行程開 始時点をそれぞれ示す。同図（a)に示されるように、嚙み込み入口側から仕上げ出 口側に向力つて径が滑らかに拡大するテーパ状孔型 13がその周囲に設けられた上 下一対のロール 12は、嚙み込み入口側力 仕上げ出口側に向かって滑らかにその 外径が拡大するテーパ状マンドレル 14のテーパに沿って、図中の矢印 Aにて示す 方向に前進し、ロール 12のテーパ状孔型 13の表面とテーパ状マンドレル 14の表面 との間で素管 1を延伸圧延する。次に、同図（b)に示されるように、上下一対のロール 12は逆転し、図中の矢印 Bにて示す方向に後退しながら、同様にして、ロール 12の テーパ状孔型 13とテーパ状マンドレル 14との間で素管 1を延伸圧延する。
[0028] 上記のような往復圧延工程の繰り返しにより、外径 doおよび肉厚 toを有する素管 1 は、外径 dおよび肉厚 tを有する製品圧延管 15へと拡径圧延される。この往復運動の 往行程の開始点および復行程の開始点において行われる管材 (素管 1)のフィード およびターンの方法は、前述の従来法と同様である。
[0029] また、本発明の第 2の態様は、嚙み込み入口側力も仕上げ出口側に向力つて径が 拡大するソリッドダイス内に、管の一端に口拡げ加工を施した素管を挿入し、素管内 に前記ダイスの入口側から出口側に向力つて径が拡大するプラグまたはテーパ状マ ンドレルを挿入し、口拡げ力卩ェを施した部分をチャックにより掴んでダイスの入口側か ら出口側に向力 方向に素管を引き抜くことにより、ソリッドダイスとプラグまたはテー パ状マンドレルとの間で拡径しながら肉厚を減じて延伸することを特徴とする冷間抽 伸法による超薄肉金属管の製造方法である。
[0030] なお、管材の前記拡径抽伸方法を実用化するためには、冷間抽伸の操業方法を 従来の抽伸方法に比べて、下記のとおり変更する必要がある。
[0031] 第 1に、素管の管端を口拡げ機によりテーパ状に拡径する。 口拡げ機としては、例 えば、押し拡げ方式を用いればよい。第 2に、口拡げ加工された素管を、酸洗、潤滑 処理した後、ソリッドダイスの仕上げ出口側カゝらダイス内に導入し、素管の外径よりも 大きい内面規制直径を有するプラグある ヽはテーパ状マンドレルとソリッドダイスとの 間で拡径しながら抽伸する。第 3に、プラグあるいはテーパ状マンドレルの支持もダイ スの仕上げ出口側力 行う。付帯設備がダイスの仕上げ出口側に集中する難点はあ るものの、薄肉の金属管を抽伸できるメリットは大きい。
[0032] 発明の実施の形態を図 4に示した。同図（a)はプラグ引き、 (b)はマンドレル引きを 示す。同図（a)および (b)に示されるとおり、ダイスの嚙み込み入口側（図中のソリッド ダイス 32の左側）から仕上げ出口側（図中のソリッドダイス 32の右側）に向かってその 径が拡大するソリッドダイス 32の仕上げ出口側から、 口拡げ加工された素管 1をソリツ ドダイス 32内に挿入する。さらに、ソリッドダイス 32の入口側から出口側に向かって径 が拡大し、仕上げ最大径が素管 1の外径よりも大きいプラグ 33またはテーパ状マンド レル 35を素管 1内に挿入し、 口拡げ加工された素管 1の管端をチャック 6により掴み、 図中の符号 Xで示す矢印の方向に引き抜く。この操作により、素管 1は、プラグ 33ま たはテーパ状マンドレル 35とソリッドダイス 32との間で拡径しながら抽伸される。
[0033] (実施例）
本発明の冷間圧延法および冷間抽伸法による超薄肉金属管の製造方法の効果を 確認するため、下記の試験を行い、その結果を評価した。なお、マンドレル引きの場 合の作用および効果は、プラグ引きの場合の作用および効果とほとんど変わらない ので、本実施例においては、プラグ引きについて説明する。
[0034] (本発明例 1)
マンネスマン'マンドレルミルプロセスにより製造された外直径 34. Omm、肉厚 3. 5 mmの 18%Cr— 8%Niステンレス鋼管を供試素管とし、コールドピルガミルにより、外 径 50. 8mm、肉厚 1. 3mmに拡径圧延した。
試験条件および結果を以下に要約する。
[0035] テーパ状マンドレルの径： dm : 26. 0〜47. 2mm
フィード： f= 10. Omm
ターン角度： Θ =60°
素管外径： do = 34. Omm
素管肉厚： to = 3. 5mm
圧延後の管外径： d = 50. 8mm
圧延後の管肉厚： t = 1. 3mm
拡径比： d /do = l. 49
延伸比： to (do— to) Z{t (d— t ) } = 1. 66
(肉厚 Z外径)比： ^7(^ = 2. 56%
[0036] 上記の試験により得られた鋼管の内外面肌は美麗であり、品質上、特に問題はな かった。なお、従来の縮径圧延法により冷間圧延した場合には、 18%Cr-8%Ni^ テンレス鋼管の製造可能な最小肉厚は、外径 50. 8mmの場合で 2. Omm程度であ り、本発明の拡径圧延法による効果の著しいことは明瞭である。
[0037] (本発明例 2)
マンネスマン'マンドレルミルプロセスにより製造された外直径 34. Omm、肉厚 3. 5 mmの 18%Cr— 8%Niステンレス鋼管を供試素管とし、冷間抽伸工程において、外 径 50. 8mm、肉厚 1. 6mmに拡径抽伸した。
[0038] 試験条件および結果を以下に要約する。
プラグ径： dp =47. 5mm
素管外径： do = 34. Omm
素管肉厚： to = 3. 5mm
抽伸後の管外径： d = 50. 8mm
抽伸後の管肉厚： t = 1. 6mm
拡径比： d /do = l. 49
延伸比： to (do— to)Z{t (d -t ) } = 1. 36
(肉厚 Z外径)比: t /ά = 3. 15%
[0039] 上記の試験により得られた鋼管の内外面肌は美麗であり、品質上、特に問題はな かった。なお、通常の縮径抽伸法による 18%Cr— 8%Niステンレス鋼管の最小肉厚 は、外径 50. 8mmの場合で 2. 4mm程度であり、本発明の拡径抽伸法による効果 の著しいことは明瞭である。
産業上の利用可能性
[0040] 本発明の冷間加工法による超薄肉金属管の製造方法を用いれば、冷間加工法に よる金属管の薄肉側の製造可能範囲を飛躍的に拡大することができる。本発明の方 法により、従来の冷間仕上げ継目無金属管のおよそ 2Z3以下の肉厚を有する継目 無金属管が経済的に安定して製造可能となれば、 TIG溶接管、レーザ溶接管などの 薄肉溶接金属管を、本発明法で製造される高い信頼性を有する超薄肉継目無金属 管により代替することが可能となる。さらにまた、肉厚 0. 6mm以下の超薄肉継目無 金属管を安定して製造できれば、カラーレーザプリンタの加熱スリーブ、同じく加圧口 ール、あるいは燃料電池のセルケースなどのハイテク分野への適用も可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] コールドピルガミルによる超薄肉金属管の製造方法であって、素管ならびに製品圧 延管の外径および肉厚寸法に応じて、一対のロールの嚙み込み入口側力 仕上げ 出口側に向力つて次第にその径が拡大するテーパ状孔型を有するロールと、同じく 嚙み込み入口側から仕上げ出口側に向かって次第にその径が拡大するテーパ状マ ンドレルを用い、拡径しながら肉厚を減じて延伸圧延することを特徴とする冷間圧延 法による超薄肉金属管の製造方法。
[2] 抽伸機を用いる超薄肉金属管の製造方法であって、嚙み込み入口側から仕上げ 出口側に向力つて次第にその径が拡大するソリッドダイス内に、管の一端に口拡げ 加工を施した素管を挿入し、素管内にダイスの嚙み込み入口側力 仕上げ出口側に 向力つて次第にその径が拡大するプラグまたはテーパ状マンドレルを挿入し、口拡 げカ卩ェを施した部分をチャックにより掴んで嚙み込み入口側力 仕上げ出口側に向 力う方向に素管を引き抜くことにより、ソリッドダイスとプラグまたはテーパ状マンドレル との間で拡径しながら肉厚を減じて延伸することを特徴とする冷間抽伸法による超薄 肉金属管の製造方法。
[3] 前記プラグまたはテーパ状マンドレルの仕上げ最大径が素管の外径よりも大き!/、こ とを特徴とする請求項 1または 2に記載の冷間加工法による超薄肉金属管の製造方 法。
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