JP2007237273A

JP2007237273A - Squeezing roller

Info

Publication number: JP2007237273A
Application number: JP2006065854A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kojima; 宏小島; Yoshiaki Takada; 佳昭高田
Original assignee: Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-09-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a squeezing roller capable of preventing generation of any feed mark on a surface of a product when working a tapered steel tube without separately providing any equipment for erasing the feed mark. <P>SOLUTION: The squeezing roller R performs the squeezing on an outer circumference of a work W. In the squeezing roller R in which a presser roller part Ka and a forming roller part Se having different radii of curvature from each other are connected to each other in a roller part 10 coming into contact with the work w, a part of the forming roller part Se continuous to the presser roller part is formed in a straight portion n. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、円筒形素材の外周面に絞り加工を施す絞りローラに関し、特にテーパ鋼管の製造に際して用いる、加工後の製品表面に発生する凹凸を小さくすることのできる絞りローラに関する。 The present invention relates to a squeezing roller that performs a drawing process on an outer peripheral surface of a cylindrical material, and more particularly, to a squeezing roller that can be used for manufacturing tapered steel pipes and that can reduce unevenness generated on a processed product surface.

従来の絞りローラを用いた装置のうち、長尺の鋼管（パイプ）をテーパ鋼管に製造するテーパ鋼管加工機の概略を図４に示す。
このテーパ鋼管の製造に用いるテーパ鋼管加工機１は、長尺のパイプ素材Ｗをテーパ鋼管に加熱雰囲気下で塑性加工するもので、架体４上に載置するテンション側回転機構台２と、架体５上に載置する駆動側回転機構台３と、両架体４、５間に配設する絞り加工装置Ｓと加熱装置Ｈとからなり、テンション側回転機構台２及び駆動側回転機構台３には、それぞれ駆動手段２ａ、３ａを配設し、架体４、５上を軸方向に移行可能に構成する。駆動手段２ａ、３ａの構成は、特に限定されるものではないが、サーボモータや油圧モータ等によって回転するピニオンを、両架体４、５上に敷設したラックに噛み合わせてテンション側回転機構台２、駆動側回転機構台３を移行させるように構成することが好ましい。 FIG. 4 shows an outline of a tapered steel pipe processing machine that manufactures a long steel pipe (pipe) into a tapered steel pipe among conventional apparatuses using squeezing rollers.
A taper steel pipe processing machine 1 used for manufacturing this taper steel pipe is a machine for plastically processing a long pipe material W into a taper steel pipe in a heated atmosphere, and a tension-side rotating mechanism base 2 placed on a frame 4; The drive side rotation mechanism base 3 placed on the frame 5, the drawing device S and the heating device H disposed between the frames 4 and 5, the tension side rotation mechanism table 2 and the drive side rotation mechanism. The table 3 is provided with driving means 2a and 3a, respectively, and is configured to be movable on the frames 4 and 5 in the axial direction. The configuration of the drive means 2a, 3a is not particularly limited, but the tension-side rotating mechanism base is configured by meshing a pinion that is rotated by a servo motor, a hydraulic motor, or the like with racks laid on both the frames 4, 5 2. It is preferable that the drive side rotating mechanism base 3 is configured to be shifted.

駆動側回転機構台３には、軸回転手段３ｂを配設し、パイプ素材Ｗを回転駆動させる。テンション側回転機構台２には、同期駆動制御機構（図示せず）によって回動手段を設けてもよいが、ベアリングなどによって回動自在に支持し、単に従動するように構成することが好ましい。 The drive side rotation mechanism base 3 is provided with shaft rotation means 3b to drive the pipe material W to rotate. The tension-side rotation mechanism base 2 may be provided with a rotation means by a synchronous drive control mechanism (not shown), but it is preferable that the tension-side rotation mechanism base 2 is rotatably supported by a bearing or the like and is simply driven.

上記構成のテーパ鋼管加工機１を用いて行うテーパ鋼管の製造方法は、まず、パイプ素材Ｗのパイプ成形終端側を、ローダ機構（図示省略）や人手によって駆動側回転機構台３の把持装置７に取り付ける。そして、駆動手段３ａによって駆動側回転機構台３をテンション側回転機構台２に移動させ、テンション側回転機構台２側でパイプ素材Ｗのパイプ成形始端側を把持したとき、駆動側回転機構台３の駆動手段３ａを停止し、軸回転手段３ｂによって高速にパイプ素材Ｗを回転させるとともに、テンション側回転機構台２の駆動手段２ａによって図示左側に引張力を付与し、鋼管を順次移送しながら絞り加工装置Ｓの絞りローラＲをパイプ素材Ｗの周面に当接し縮管（絞り加工）を開始する。 In the method of manufacturing a tapered steel pipe using the tapered steel pipe processing machine 1 having the above-described configuration, first, the pipe forming end side of the pipe material W is gripped by the loader mechanism (not shown) or the gripping device 7 of the driving side rotating mechanism base 3 by hand. Attach to. Then, when the driving side rotating mechanism base 3 is moved to the tension side rotating mechanism base 2 by the driving means 3a and the pipe forming start end side of the pipe material W is gripped on the tension side rotating mechanism base 2 side, the driving side rotating mechanism base 3 is The driving means 3a is stopped, the pipe material W is rotated at a high speed by the shaft rotating means 3b, and a tensile force is applied to the left side of the drawing by the driving means 2a of the tension side rotating mechanism base 2 so that the steel pipe is sequentially transferred and squeezed. The drawing roller R of the processing device S is brought into contact with the peripheral surface of the pipe material W to start contraction (drawing).

テンション側回転機構台２を駆動手段２ａにより移行することによって、パイプ素材Ｗを順次移送する際に、絞りローラＲによって加工されるパイプ素材Ｗに対して引張力を付与することができる。本発明者らの実験によると、パイプ素材の両端に駆動手段２ａによるＡ方向（図４（ｂ）参照）の引張力を約２０ｔ、駆動手段３ａによる引止力（Ｂ方向の引張力（図４（ｂ）参照））を約５ｔ付加させて絞り加工を行うことによって長尺の鋼管（パイプ）をテーパ鋼管に加熱雰囲気下で塑性加工する際に、１回の操作で良好な塑性加工を行うことができる。
尚、引張力や引止力は、パイプサイズや肉厚等の変更に対応して付加力が変わることはいうまでもない。 By moving the tension side rotation mechanism base 2 by the driving means 2a, a tensile force can be applied to the pipe material W processed by the squeezing roller R when the pipe material W is sequentially transferred. According to the experiments by the present inventors, the tensile force in the direction A (see FIG. 4B) by the driving means 2a is about 20 t at both ends of the pipe material, and the holding force (the tensile force in the B direction (see FIG. 4B) by the driving means 3a). 4 (b))))) is added for about 5t, and when a long steel pipe (pipe) is plastically worked into a tapered steel pipe in a heated atmosphere, good plastic working can be performed in one operation. It can be carried out.
Needless to say, the tensile force and the holding force change in accordance with changes in pipe size, wall thickness, and the like.

駆動側回転機構台３の先端に配設した把持装置７が加熱装置Ｈを通過し、絞り加工装置ＳのローラＲによって、把持装置７に把持されたパイプ素材Ｗの把持装置７近傍まで絞り加工がなされたとき絞り加工は終了し（図４（ｂ）参照）、テーパ鋼管が製作される。 The gripping device 7 disposed at the tip of the drive side rotation mechanism base 3 passes through the heating device H, and is drawn to the vicinity of the gripping device 7 of the pipe material W gripped by the gripping device 7 by the roller R of the drawing processing device S. The drawing process ends (see FIG. 4B), and a tapered steel pipe is manufactured.

しかし、このテーパ鋼管加工機１による絞り加工の際に用いる絞りローラＲは、素材に当接するローラ２０の当接部分は、図５に示すように、大径の曲率半径ｒ５（半径は約２００ｍｍ）からなり、パイプ素材Ｗを縮管していく加圧ローラ部分Ｋａと、小径の曲率半径ｒ４（半径は約３０ｍｍ）からなり、テーパ部分を成形していく成形ローラ部分Ｓｅとにわかれ、成形ローラ部分Ｓｅはローラ２０の頂点部分（加工時の頂点）となる。
このため、図６に示すように、成形ローラ部分Ｓｅの曲率半径ｒ４の曲線形状が送り目として製品表面に送り量（送りピッチ）ｍ毎に螺旋状に残り、この送り目が残ると、テーパ加工終了後のメッキ工程で、メッキ処理を施した際に送り目が強く目立ってしまうといった問題があった。 However, as shown in FIG. 5, the drawing roller R used when drawing by the tapered steel pipe processing machine 1 has a large radius of curvature r5 (radius is about 200 mm) as shown in FIG. ), The pressure roller portion Ka for reducing the pipe material W, and the forming roller portion Se for forming the taper portion having a small radius of curvature r4 (radius is about 30 mm). The roller portion Se is the apex portion (the apex at the time of processing) of the roller 20.
For this reason, as shown in FIG. 6, the curved shape of the radius of curvature r4 of the forming roller portion Se remains as a feed on the product surface in a spiral shape for each feed amount (feed pitch) m. In the plating process after the completion of processing, there has been a problem that the feed stitch becomes strongly conspicuous when plating is performed.

そのため、図７に示すように、絞り加工装置Ｓの絞りローラＲによって絞られたパイプ素材Ｗに対して、その表面に残る螺旋状の送り目を押圧消去するための押圧ローラＰを複数配設する方法も採用されている（例えば、特許文献１参照。）。
しかし、この方法では、絞り加工装置Ｓの他に、押圧ローラＰを配設する設備が必要になるとともに、テーパ加工当初は、絞り加工装置Ｓとテンション側回転機構台２との間に隙間が少なく押圧ローラＰは軸芯６から離間した場所に位置する必要があり、テーパ加工が一定に進んだ後に図７に示す位置に来るように、軸芯６と直交する方向に移動させるための機構が必要となり、コストが嵩むといった問題があった。
特開２００２−２９２４３３号 Therefore, as shown in FIG. 7, a plurality of pressing rollers P are provided for pressing and erasing the spiral feed remaining on the surface of the pipe material W drawn by the drawing roller R of the drawing device S. The method of doing is also employ | adopted (for example, refer patent document 1).
However, in this method, in addition to the drawing device S, equipment for disposing the pressing roller P is required, and at the beginning of the taper processing, there is a gap between the drawing device S and the tension-side rotation mechanism base 2. A mechanism for moving the pressure roller P in a direction orthogonal to the shaft core 6 so that the pressure roller P needs to be located at a position separated from the shaft core 6 and is positioned at a position shown in FIG. There is a problem that the cost is increased.
JP 2002-292433 A

本発明は、上記従来の絞りローラの有する問題点に鑑み、別途送り目を消去するための設備を設けることなく、テーパ鋼管加工において製品表面に送り目の発生することのない絞りローラを提供することを目的とする。 The present invention provides a squeeze roller that does not cause a feed line on a product surface in tapered steel pipe processing without providing a separate facility for eliminating the feed line, in view of the problems of the conventional squeeze roller. For the purpose.

上記目的を達成するため、本発明の絞りローラは、素材の外周に絞り加工を施す絞りローラであって、素材に当接するローラ部分に、異なる曲率半径の加圧ローラ部分と成形ローラ部分とを連ねた絞りローラにおいて、成形ローラ部分の加圧ローラ部分に連続する部分を直線部としたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the squeezing roller of the present invention is a squeezing roller that performs drawing processing on the outer periphery of a material, and a pressure roller portion and a forming roller portion having different radii of curvature are provided on the roller portion that contacts the material. In the continuous squeezing roller, a portion continuous with the pressure roller portion of the forming roller portion is a linear portion.

この場合において、直線部の幅を、素材の１回転当たりの送り量以上とすることができる。 In this case, the width of the straight line portion can be made equal to or greater than the feed amount per rotation of the material.

本発明の絞りローラによれば、成形ローラ部分の加圧ローラ部分に連続する部分を直線部としたから、成形ローラ部分の曲率半径の曲線形状が製品表面に残ることのない絞りローラを提供することができる。 According to the squeezing roller of the present invention, since the portion continuing to the pressure roller portion of the forming roller portion is a straight portion, a squeezing roller in which the curved shape of the radius of curvature of the forming roller portion does not remain on the product surface is provided. be able to.

また、直線部の幅を、素材の１回転当たりの送り量（送りピッチ）以上の長さとすることによって、確実に、送り目を製品の表面に残すことのない絞りローラを提供することができる。 Further, by setting the width of the straight portion to a length equal to or greater than the feed amount (feed pitch) per rotation of the material, it is possible to provide a squeeze roller that does not leave the feed on the product surface. .

以下、本発明の絞りローラの実施の形態を、図面に基づいて説明する。 Embodiments of a squeeze roller according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１に、従来例と同様のテーパ鋼管製造用のテーパ鋼管加工機に、本発明の絞りローラを用いた例を示す。尚、従来の絞りローラと同様の構造については同一の符号、一連の符号を付し説明を省略する。 FIG. 1 shows an example in which the squeezing roller of the present invention is used in a tapered steel pipe processing machine for manufacturing a tapered steel pipe similar to the conventional example. In addition, the same code | symbol and a series of code | symbol are attached | subjected about the structure similar to the conventional aperture roller, and description is abbreviate | omitted.

この絞りローラＲのパイプ素材Ｗに当接するローラ１０は、ブラケット１４に回動自在に配設した主軸１３に固定し、パイプ素材Ｗの外周面に当接し、パイプ素材Ｗを塑性加工することによってテーパ鋼管加工を施すようにしている。 The roller 10 that abuts the pipe material W of the squeezing roller R is fixed to the main shaft 13 rotatably disposed on the bracket 14, abuts on the outer peripheral surface of the pipe material W, and the pipe material W is plastically processed. Tapered steel pipe processing is applied.

そして、このローラ１０のパイプ素材Ｗとの当接部分は、大径の曲率半径ｒ２（半径は約２００ｍｍ）で、パイプ素材Ｗを縮管していく加圧ローラ部分Ｋａと、小径の曲率半径ｒ１（半径は約２０ｍｍ）で、テーパ部分を成形していく成形ローラ部分Ｓｅとが連なって形成されるもので、成形ローラ部分Ｓｅのうち、加圧ローラ部分Ｋａに連続する部分が絞りローラ１０の頂点部分（加工時の頂点）となり、この部分を直線部ｎとなるようにしている。加圧ローラ部分Ｋａの成形ローラ部分Ｓｅ近傍は中径の曲率半径ｒ３（半径は約３０ｍｍ）とされている。 The contact portion of the roller 10 with the pipe material W has a large-diameter curvature radius r2 (radius is about 200 mm), a pressure roller portion Ka that contracts the pipe material W, and a small-diameter curvature radius. r1 (with a radius of about 20 mm) and formed continuously with a forming roller portion Se for forming a taper portion. Of the forming roller portion Se, a portion that continues to the pressure roller portion Ka is the squeezing roller 10. The apex portion (vertex at the time of processing) is formed, and this portion is made to be the straight line portion n. The pressure roller portion Ka has a medium radius of curvature r3 (radius is about 30 mm) in the vicinity of the forming roller portion Se.

この直線部ｎの幅Ｌは、素材Ｗの１回転当たりの送り量、例えば素材回転１回転当たりでの送り距離が３ｍｍの場合は３ｍｍ以上の長さとなるように形成することが好ましく、素材Ｗとの当接角度αは加工するテーパ鋼管の角度（送り量が１回転３ｍｍで、絞りローラＲの送り込み量が０．０３ｍｍであれば１／１００）と等しくなるように形成する。 The width L of the straight portion n is preferably formed so that the feed amount per rotation of the material W, for example, a length of 3 mm or more when the feed distance per rotation of the material is 3 mm, is 3 mm or more. Is formed to be equal to the angle of the tapered steel pipe to be processed (1/100 when the feed amount is 3 mm per rotation and the feed amount of the squeeze roller R is 0.03 mm).

これにより、素材Ｗの送り量ｍのピッチで製品表面に螺旋状に現れる送り目を、成形ローラ部分Ｓｅの直線部ｎによって押し潰すことができ、加工が完了したテーパ鋼管表面には送り目の出ない良好な製品を製作することができ、次工程のメッキ工程が完了した最終製品も見栄えのよい意匠的にも優れた製品の加工を行うことができる。 As a result, the feed line that appears spirally on the product surface at a pitch of the feed amount m of the material W can be crushed by the straight portion n of the forming roller portion Se, and the finish of the tapered steel pipe surface that has been processed is A good product that does not appear can be manufactured, and the final product that has undergone the plating process of the next step can be processed with a good-looking design.

以上、本発明の絞りローラについて、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 The squeezing roller according to the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and the configuration may be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. It is something that can be done.

以上、本発明の絞りローラは、成形ローラ部分に直線部を設けることによって、製品表面に送り目を生じさせることがないという特性を有していることから、新規の設備でテーパ鋼管の製造に用いるテーパ鋼管加工機に用いることができる他、例えば、既存のテーパ鋼管加工機においても絞りローラを取り替えることによって用いることができる。 As described above, the squeezing roller according to the present invention has a characteristic that a straight portion is provided in the forming roller portion so that no stitches are generated on the product surface. In addition to being able to be used in a tapered steel pipe processing machine to be used, for example, an existing tapered steel pipe processing machine can also be used by replacing the squeeze roller.

本発明の絞りローラの一部断面の正面図である。It is a front view of a partial cross section of the squeeze roller of the present invention. （ａ）は、図１のＸ部分の詳細図を、（ｂ）は、（ａ）のＹ部分の詳細図である。(A) is a detailed view of the X portion of FIG. 1, and (b) is a detailed view of the Y portion of (a). 本発明の絞りローラによって加工したテーパ鋼管の表面を示す一部切り欠きの概略正面図である。It is a schematic front view of a partially cutaway showing the surface of a tapered steel pipe processed by the squeezing roller of the present invention. テーパ鋼管の製造方法の概略図である。It is the schematic of the manufacturing method of a taper steel pipe. 従来の絞りローラの一部断面の正面図である。It is a front view of the partial cross section of the conventional squeeze roller. 従来の絞りローラで加工したテーパ鋼管の表面を示し。（ａ）は、一部切り欠きの概略正面図、（ｂ）は、（ａ）のＺ部拡大正面図である。The surface of a tapered steel pipe processed with a conventional squeezing roller is shown. (A) is a schematic front view of a partly cutout, and (b) is an enlarged front view of a Z part of (a). テーパ鋼管加工機に押さえローラを配設した、従来のテーパ鋼管加工機の概略平面図である。It is a schematic plan view of the conventional taper steel pipe processing machine which provided the press roller in the taper steel pipe processing machine.

符号の説明Explanation of symbols

１０絞りローラ
Ｋａ加圧ローラ部分
Ｓｅ成形ローラ部分
ｎ直線部
ｍ送り量 10 Drawing roller Ka Pressure roller part Se Forming roller part n Straight part m Feed amount

Claims

素材の外周に絞り加工を施す絞りローラであって、素材に当接するローラ部分に、異なる曲率半径の加圧ローラ部分と成形ローラ部分とを連ねた絞りローラにおいて、成形ローラ部分の加圧ローラ部分に連続する部分を直線部としたことを特徴とする絞りローラ。 A squeezing roller that performs drawing processing on the outer periphery of a material, and a squeezing roller in which a pressure roller portion having a different curvature radius and a molding roller portion are connected to a roller portion that is in contact with the material. A squeezing roller characterized in that a continuous part is a straight part.

直線部の幅を、素材の１回転当たりの送り量以上としたことを特徴とする請求項１記載の絞りローラ。 2. The squeezing roller according to claim 1, wherein the width of the straight line portion is equal to or greater than the feed amount per rotation of the material.