JP2009085364A - Bend fitting for high pressure hose and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、高圧ホース用ベンド金具及びその製造方法に係わり、更に詳しくは一般の製造方法で製造されたシームレスパイプを使用しても繰返し加圧性能を向上させることが出来ると共に、材料のコストの低減させることが出来る高圧ホース用ベンド金具及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a high-pressure hose bend fitting and a method for manufacturing the same, and more specifically, it is possible to repeatedly improve the pressurizing performance even when a seamless pipe manufactured by a general manufacturing method is used, and to reduce the cost of the material. The present invention relates to a high-pressure hose bend fitting that can be reduced and a method for manufacturing the same.
従来、パイプ(ベンドパイプ)の両端にヘッド部とニップルとを設けた高圧ホース用ベンド金具を製造する方法としては、例えば、無垢の金属棒を全切削加工する方法、また安価な製造方法として、パイプ(ベンドパイプ),ヘッド部,ニップルの各部品をロウ付けや摩擦圧接等により接合する方法が知られている。 Conventionally, as a method of manufacturing a high-pressure hose bend fitting provided with a head portion and a nipple at both ends of a pipe (bend pipe), for example, as a method of completely cutting a solid metal rod, and as an inexpensive manufacturing method, There are known methods for joining pipe (bend pipe), head, and nipple parts by brazing or friction welding.
上記の接合による方法の場合、パイプ(ベンドパイプ:曲げパイプ)はシームレスパイプを使用する事が多いが、シームレスパイプはその製法上、造管時に発生する内面皺、偏肉は引き抜き工程後にも残り(軸方向に連続している)、高圧ホース用ベンド金具として使用する場合、ベンド部扁平化及び皺部における応力集中により、該皺部を起点としてベンド部軸方向に疲労破壊による割れが発生することがあり、また耐久寿命にバラツキが生じると言う問題があった。特に、扁平に起因する応力集中部に皺が合致した際には顕著となるものである。 In the case of the above-mentioned joining method, pipes (bend pipes: bent pipes) are often seamless pipes. However, seamless pipes are used in the manufacturing process, and internal flaws and uneven thickness that occur during pipe making remain after the drawing process. When used as a high-pressure hose bend fitting (continuous in the axial direction), cracking due to fatigue failure occurs in the axial direction of the bend section starting from the flange section due to flattening of the bend section and stress concentration in the flange section. In addition, there is a problem that the durability life varies. In particular, it becomes prominent when wrinkles coincide with stress concentration portions caused by flatness.
一般に高圧ホース用ベンド金具に用いるような汎用の鋼管(シームレスパイプ)では、上記のように製造工程において内面皺、偏肉は避けられず、従来では圧延率を調整することで内面皺、偏肉を小さく抑え、その上でショットブラストにより内面皺を取り除くと言うパイプの製造方法の出願が提案されているが(例えば、特許文献1参照)、このような製造方法の出願は、1,000MPa級の高強度材で、自動車のドライブシャフトやスタビライザー等の特殊用途に用いられるもので、高価であり、高圧ホース用ベンド金具に用いるような低炭素鋼管には使用されていないのが現状である。
この発明はかかる従来の問題点に着目し、一般的な製法で製造されたシームレスパイプを高圧ホース用ベンド金具に適用しても、繰返し加圧性能の向上を図ることが出来、パイプの内面性状を良化するための作業を簡略化して材料コストを抑制することが出来る高圧ホース用ベンド金具及びその製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention pays attention to such conventional problems, and even when a seamless pipe manufactured by a general manufacturing method is applied to a bend fitting for a high pressure hose, it is possible to repeatedly improve the pressurizing performance, and the inner surface properties of the pipe. An object of the present invention is to provide a high-pressure hose bend fitting and a method for manufacturing the same, which can simplify the work for improving the pressure and suppress the material cost.
この発明は上記目的を達成するため、この発明の高圧ホース用ベンド金具は、シームレスパイプの両端にヘッド部とニップルとを圧接加工し、前記シームレスパイプを所定の角度に曲げ加工して成る高圧ホース用ベンド金具であって、前記シームレスパイプの曲げ加工部の内壁面を、所定の粗さに加工したことを要旨とするものである。 In order to achieve the above object, the high pressure hose bend fitting of the present invention is a high pressure hose formed by pressure-welding a head portion and a nipple at both ends of a seamless pipe and bending the seamless pipe to a predetermined angle. It is a bend metal fitting, and the gist is that the inner wall surface of the bent portion of the seamless pipe is processed to a predetermined roughness.
ここで、前記曲げ加工部の内壁面を、切削加工により所定の粗さに加工し、また曲げ加工部の内壁面の仕上げを、JIS BO601 に基づき、Ry6.3 〜Ry35の粗さに加工するものである。 Here, the inner wall surface of the bent portion is processed to a predetermined roughness by cutting, and the inner wall surface of the bent portion is processed to a roughness of Ry6.3 to Ry35 based on JIS BO601. Is.
また、この発明の高圧ホース用ベンド金具の製造方法は、所定の長さに形成されたシームレスパイプの両端にヘッド部とニップルとを圧接加工する前の段階で、前記シームレスパイプの曲げ加工部分の対応する内壁面を所定の粗さに加工し、この加工終了後、前記シームレスパイプの両端にヘッド部とニップルとを圧接加工し、シームレスパイプを所定の角度に曲げ加工することを要旨とするものである。 The method of manufacturing a high-pressure hose bend fitting according to the present invention includes a step of bending the seamless pipe at a stage before the head portion and the nipple are press-bonded to both ends of the seamless pipe formed to a predetermined length. The gist is that the corresponding inner wall surface is processed to a predetermined roughness, and after the completion of the processing, the head portion and the nipple are pressed to both ends of the seamless pipe, and the seamless pipe is bent to a predetermined angle. It is.
ここで、前記シームレスパイプの曲げ加工部分の対応する内壁面を所定の粗さに加工する際に、シームレスパイプの内壁面の皺を除去するものである。 Here, wrinkles on the inner wall surface of the seamless pipe are removed when the corresponding inner wall surface of the bent portion of the seamless pipe is processed to a predetermined roughness.
このように構成することで、一般的な製法で製造されたシームレスパイプを高圧ホース用ベンド金具に適用しても、繰返し加圧性能の向上を図ることが出来るものである。 With such a configuration, even when a seamless pipe manufactured by a general manufacturing method is applied to a bend fitting for a high-pressure hose, repeated pressurization performance can be improved.
この発明は上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。
(a).一般的な製法で製造されたシームレスパイプを高圧ホース用ベンド金具に適用しても、繰返し加圧性能の向上を図ることが出来る。例えば、耐久回数の向上、バラツキを小さくすることができ、素材購入コストの低減等を期待することが出来る。
(b).パイプの内面性状を良化させるための引き抜き回数の増加や、強度確保のための過度な肉厚増をしなくてすみ、作業を簡略化して材料コストを抑制することが出来る。
Since the present invention is configured as described above, the following excellent effects can be obtained.
(a) Even when a seamless pipe manufactured by a general manufacturing method is applied to a bend fitting for a high-pressure hose, repeated pressurization performance can be improved. For example, it is possible to expect an improvement in the number of endurance cycles, a small variation, and a reduction in material purchase cost.
(b) It is not necessary to increase the number of extractions to improve the inner surface properties of the pipe and to increase the thickness excessively to ensure the strength, simplifying the operation and suppressing the material cost.
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
図1〜図3は、この発明の高圧ホース用ベンド金具の製造工程の説明図を示し、図1はシームレスパイプ1の両端にヘッド部2とニップル3とを圧接加工する前の分解半断面図、図2はシームレスパイプ1の両端にヘッド部2とニップル3とを直線的に圧接加工した状態の半断面図、図3はシームレスパイプ1を所定の角度(この実施形態では90°であるが角度については限定されない)に曲げ加工したベンド金具4の半断面図を示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
1 to 3 are explanatory views of a manufacturing process of a high-pressure hose bend fitting according to the present invention, and FIG. 1 is an exploded half sectional view before a
この実施形態では、シームレスパイプ1として所定の長さの構造用炭素鋼管を使用し、このシームレスパイプ1にヘッド部2とニップル3とを圧接加工する前の工程で、シームレスパイプ1の曲げ加工部Xの領域の内壁面を、所定の粗さ(Ry)(例えば、最大高さ、JIS BO601;1994に基づき、Ry 6.3(μm)〜Ry35(μm))に加工する。
In this embodiment, a structural carbon steel pipe having a predetermined length is used as the
前記粗さ(Ry)を 6.3(μm)とした理由は、一般に切削加工で出せる粗さの規定はRy 6.3(μm)であり、これ以下の粗さ要求になると研削加工等を追加する必要が出てくる為、簡便にと言う目的から外れることになる。また粗さ(Ry)を、35(μm))に規定する理由は、後述の耐久回数の測定の結果、100万回でワレの発生が確認され、繰返し加圧性能の向上効果が小さいからである。 The reason why the roughness (Ry) is set to 6.3 (μm) is that the regulation of roughness that can be produced by cutting is generally Ry 6.3 (μm). If the roughness requirement is less than this, it is necessary to add grinding processing etc. Because it comes out, it will deviate from the simple purpose. The reason for defining the roughness (Ry) to 35 (μm) is that cracking has been confirmed at 1 million times as a result of measuring the number of endurances described later, and the effect of improving repeated pressurization performance is small is there.
その測定方法は、JIS BO651 に規定された触針式表面粗さ測定機で粗さ曲線を測定して、測定範囲( 評価長さ) における最大山と最大谷の和を以て、最大高さとしている。 The measuring method is to measure the roughness curve with a stylus type surface roughness measuring instrument stipulated in JIS BO651, and the maximum height is the sum of the maximum peak and maximum valley in the measurement range (evaluation length). .
また、測定時の基準長さ(1r)は、JIS BO633 (表面清浄評価の方式及び手順)に規定されている値で行っている。 The reference length (1r) at the time of measurement is the value specified in JIS BO633 (method and procedure for surface cleaning evaluation).
具体的には、例えば、直径15mm〜60.5mmのシームレスパイプ1の場合には、シームレスパイプ1の内面に形成されている内面皺や偏肉等をドリルやターニング等の切削工具により、切削代として、0.05〜0.3mm 程度切削する。切削範囲としては、ベンドに因り楕円変化が生じる範囲を切削加工するものである。
Specifically, for example, in the case of a
なお、内面皺の除去方法として、上記のようにドリルでも切削可能であるが、パイプ外面チャックによるターニングであれば、皺の除去に併せて素材偏肉の均一化も図ることが出来る。 As a method for removing the inner surface flaws, cutting can be performed with a drill as described above. However, if turning is performed with a pipe outer surface chuck, the uneven thickness of the material can be made uniform along with the removal of the wrinkles.
この発明の実施形態では、シームレスパイプ1の両端にヘッド部2とニップル3とを圧接加工する前の段階で、前記シームレスパイプ1の曲げ加工部分Xの対応する内壁面を切削工具により所定の粗さに加工し、内面皺や偏肉等を取り除く。そして、この切削加工終了後、前記シームレスパイプ1の両端にヘッド部2とニップル3とを圧接加工し、その後に曲げ加工装置等を用いてシームレスパイプ1の曲げ加工部分Xを所定の角度に曲げ加工するものである。
In the embodiment of the present invention, before the
この発明の実施形態のように一般のシームレスパイプ1を使用して高圧ホース用ベンド金具を製造する方法においては、シームレスパイプ1は一般に偏肉厚は肉厚の増加と共に大きくなり、また引き抜き回数を増やしても1/100mm台の内面皺は残ってしまう。
In the method of manufacturing a high-pressure hose bend fitting using a general
この発明の実施例では、ヘッド部2とニップル3とを圧接加工する前の段階で、シームレスパイプ1の曲げ加工部分Xの対応する内壁面を切削工具により切削して内面皺等を除去し、その後に曲げ加工(ベンド加工)を行うことで、内面切削を行わないで曲げ加工(ベンド加工)を行った場合に較べて耐久回数(金具にホースを接続し、以下に示す繰返し流体圧力を加え、ベンド部に割れが発生した回数を耐久回数とした)を大幅に向上出来ることが判った。
In the embodiment of the present invention, the inner wall surface corresponding to the bent portion X of the
上記の耐久回数の測定方法としては、JIS K6349;1982に準拠して測定し、最高使用圧力 34.5 MPa ×150%の繰返し衝撃圧力を加え、その結果、Ry 6.3(μm)〜Ry35(μm)の金具は、耐久回数がいずれも300万回で試験を打ち切り、その内壁面を切削加工しなかった金具は、耐久回数が100万回であった。この時のパイプサイズは、φ36(mm)×φ24(t6)(mm)で実施した。 As a method of measuring the above-mentioned durability, the measurement was performed in accordance with JIS K6349; 1982, and a repeated impact pressure of maximum working pressure 34.5 MPa x 150% was applied. For the metal fittings, the test was aborted at the endurance of 3 million times, and the endurance of the metal fittings whose inner wall surface was not cut was 1 million times. The pipe size at this time was φ36 (mm) × φ24 (t6) (mm).
以上のように、この発明の実施例ではシームレスパイプ1の両端にヘッド部2とニップル3とを圧接加工する前の段階で、前記シームレスパイプ1の曲げ加工部分Xの対応する内壁面を切削工具により所定の粗さに加工し、内面皺や偏肉等を取り除き、切削加工終了後、前記シームレスパイプ1の両端にヘッド部2とニップル3とを圧接加工し、その後に曲げ加工装置等を用いてシームレスパイプ1の曲げ加工部分Xを所定の角度に曲げ加工するので、一般的な製法で製造されたシームレスパイプを高圧ホース用ベンド金具に適用しても、繰返し加圧性能の向上を図ることが出来る。例えば、耐久回数の向上、バラツキを小さくすることができ、素材購入コストの低減等を期待することが出来る。また、パイプの内面性状を良化するための引き抜き回数の増加や、強度確保のための過度な肉厚増をしなくてすみ、作業を簡略化して材料コストを抑制することが出来るものである。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the inner wall surface corresponding to the bent portion X of the
1 シームレスパイプ
2 ヘッド部
3 ニップル
4 ベンド金具
X 曲げ加工部
1
Claims (5)
前記シームレスパイプの曲げ加工部の内壁面を、所定の粗さに加工したことを特徴とする高圧ホース用ベンド金具。 A high pressure hose bend fitting formed by pressure-welding a head part and a nipple at both ends of a seamless pipe and bending the seamless pipe to a predetermined angle,
A bend fitting for a high-pressure hose, wherein an inner wall surface of a bent portion of the seamless pipe is processed to a predetermined roughness.
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