JP3633281B2

JP3633281B2 - Metal tube extrusion manufacturing method

Info

Publication number: JP3633281B2
Application number: JP15293198A
Authority: JP
Inventors: 和彦岡里; 博古東
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2018-06-02
Also published as: JPH11347624A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空金属管の押出製造方法に係り、特に、中空金属管の偏肉を防止する押出製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
押出加工機を用いて金属管を製造する場合、一般に、復動形のプレス装置が使用されている。復動形のプレス装置では、ステムとマンドレルが独立して駆動することができ、いわゆるマンドレル方式と呼ばれる方法により金属管の押出製造が行われている。
【０００３】
マンドレル方式には、押出中にマンドレルをステムと共に前進させ、マンドレルがダイスに対して相対的に移動する移動マンドレル（フローティング）方式と、マンドレルは停止させたままステムのみを前進させ、マンドレルとダイスの相対位置が変わらない固定マンドレル（フィックス）方式とがある。
【０００４】
マンドレル方式（移動マンドレル方式）による金属管の押出方法は、図１１に示すように、先ず、筒状のコンテナ２内に挿入された押出金属材（金属ビレット）３に、マンドレル２６で穴加工を施す。
【０００５】
この穴加工には、金属ビレット３に直接マンドレル２６で穿孔する場合と、あらかじめ金属ビレット３にマンドレル２６のガイドとするための穴を形成しておき、その後、その穴にマンドレル２６を挿入する場合とがある。
【０００６】
この穴加工の工程は、一般にピアシングと呼ばれ、ピアシング後のマンドレル２６の先端はダイス１におけるダイス穴１ａ内に挿通する。
【０００７】
その後、主ラム（図示せず）に連結されたステム５を前進させ、ステム５に接続されたダミーブロック４を介して金属ビレット３を押圧することによって、ダイス１とマンドレル２６の隙間から金属ビレット３を押出し、製品である金属管７を得る。
【０００８】
ここで、熱間押出加工では、金属ビレット３を加熱することにより、金属ビレット３の表面に酸化層が形成され、この金属ビレット３の表皮層３ａが押出中にダイス１とマンドレル２６の隙間から流出すると巻き込み欠陥となり、金属管７の品質上大きな問題となる。そこで、一般的にはダミーブロック４の外径をコンテナ２の内径よりも十分に小さくし、金属ビレット３の表皮層３ａをダミーブロック４とコンテナ２との隙間から押出方向の後方側に流出させることによって、巻き込み欠陥を防いでいる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属ビレット３にピアシングを行う場合、図１２に示すように、マンドレル２６の先端がダイス穴１ａ内に達するまでの間、マンドレル２６が必ずしも真っ直ぐに挿入されてゆくとは限らず、そのほとんどの場合、マンドレル２６の先端の軸芯とダイス１の芯とが一致することはない。
【００１０】
これは、押出し前の機械芯（ステム５、マンドレル２６、ダイス１、コンテナ２などの各工具の芯）が一致していても発生する問題であり、ピアシング時におけるマンドレル２６のたわみが主な原因である。マンドレル２６のたわみは、マンドレル２６の材質および得ようとする金属管７のサイズにより制約を受け、また、熱間押出加工の場合、高温によるマンドレル２６の剛性低下などといった理由により、たわみを完全に抑えることは不可能である。
【００１１】
また、熱間押出加工においては、上述した巻き込み欠陥を防ぐべく、ダミーブロック４の外径をコンテナ２の内径よりも十分に小さくしているため、ダミーブロック４とコンテナ２との間に隙間があるが、この隙間が大きいと、金属ビレット３の流れによって、ダミーブロック４がその直径方向にコンテナ２内で可動し、マンドレル２６の後端の軸芯とダイス１の芯とが一致しなくなる場合が生じる。
【００１２】
このようなマンドレル２６の先端および後端の軸芯とダイス１の芯との不一致は、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、金属管７の同一断面内での肉厚に偏り（ｔ１＜ｔ２）が生じる偏肉に直接結び付き、品質上大きな問題となっていた。
【００１３】
ここで、ビレットのガイド孔とマンドレルとの位置合わせの不一致を解消させた方法として、マンドレルの横断面形状を、目的とする製品である異形中空形材の中空部と相似形にし、そのマンドレルの先端に、横断面形状が異形中空形材の中空部と相似形であり、断面寸法がマンドレルよりも大きく、かつ、ダイス孔よりも小さいノーズを、着脱自在に、かつ、回転止めして取り付けた後、そのマンドレルをビレットガイド孔を介してダイス孔から突出させ、その後、ノーズをマンドレルから取り外し、金属ビレットをダイス孔から押出す異形中空形材の熱間押出方法がある（特開平７−３２０３１号公報）。
【００１４】
しかしながら、この押出方法の場合においても、マンドレルの先端はビレットガイド孔内でフリーな状態となっているため、押出しによる金属ビレットの流れの影響でマンドレルがたわみ、マンドレルの先端の軸芯とダイス芯との不一致が生じるおそれがある。
【００１５】
そこで本発明は、上記課題を解決し、マンドレルの軸芯とダイス芯との不一致がなく、かつ、管全長に亘って偏肉が小さな金属管の押出製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、コンテナの一端に設けられたダミーブロックの穴を通してマンドレルを挿入すると共に、コンテナの他端に設けられたダイスのダイス穴内に挿通させてコンテナ内に充填された押出金属材にピアシングを施した後、上記ダイス穴と上記マンドレルの隙間から押出金属材を押出す金属管の押出製造方法において、上記マンドレルの先端に、上記ダイス穴よりやや小径で、かつ、着脱自在なノーズを取り付けた後、そのマンドレルを上記ダミーブロックの穴を通して挿入して上記ノーズの先端で上記押出金属材にピアシングを施すと共に、ノーズを上記ダイス穴に嵌合させ、その後、上記ダミーブロックに接続されたステムおよび上記マンドレルを上記ダイス側に前進させ、上記押出金属材を押圧してマンドレルに押出金属材を密着させた後、その押出金属材の押出力で上記ノーズを上記マンドレルから脱落させ、その後、上記マンドレルの先端が上記ダイス穴内に挿入された時点で、上記ステムの前進は継続したままマンドレルの前進を停止させ、上記ダイス穴とマンドレルの隙間から上記押出金属材を押出す方法であって、上記ノーズ長を、少なくとも上記ダイスのダイスベアリング長さと、上記ノーズによるピアシング穴と上記マンドレルとの間隙に相当する容積分の押出移動長さとの合計長さよりも長くしたものである。
【００１８】
請求項２の発明は、上記マンドレルが、上記ノーズ外径と同径あるいはノーズ外径よりやや小径の太径部を有している請求項１記載の金属管の押出製造方法である。
【００１９】
以上の構成によれば、マンドレルの軸芯とダイス芯との不一致がなく、かつ、管全長に亘って偏肉が小さな金属管を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
本発明の金属管の押出製造方法に用いるマンドレルの横断面模式図を図１に、本発明の金属管の押出製造方法における押出状況を示す横断面模式図を図２〜図７に示す。ここで、図１〜図７において、図１１〜図１３と同様の部材には同じ符号を付している。
【００２２】
図２に示すように、本発明の金属管の押出製造方法は、先ず、筒状のコンテナ２内に、加熱した金属ビレット３を挿入すると共に、コンテナ２の一端に円板状で、かつ、中央部に穴４ａが形成されたダミーブロック４を挿入する。その後、コンテナ２の他端に、中央部にダイス穴１ａが形成されたダイス１を嵌合する。ここで、ダミーブロック４は、中央部に穴４ａを有したものであり、ダミーブロック４の外径は、金属ビレット３の表皮層（図示せず）の巻き込みを防止すべく、コンテナ２の内径に対して十分小さくなっている。
【００２３】
次に、図１に示すように、マンドレル６の先端に形成された挿入穴６ｃに、ノーズ８の挿入部８ａを嵌合させてマンドレル６の先端に長さＬ_１のノーズ８を取り付ける。ここで、マンドレル６は、押出方向の前方部が外径ｄ_１の細径部６ａ、押出方向の後方部が外径ｄ_２で、かつ、ノーズ８の外径Ｄ_１と同径あるいはノーズ８の外径Ｄ_１よりやや小径の太径部６ｂとなっており、ノーズ８の外径Ｄ_１は、穴４ａおよびダイス穴１ａよりやや小径とする。尚、マンドレル６とノーズ８は嵌め合わせているだけであるため、容易に着脱可能である。
【００２４】
次に、図３に示すように、ノーズ８側を先端にしたマンドレル６を、主ラム（図示せず）に連結された管状のステム５内に収納した状態でダミーブロック４側からコンテナ２内に挿入し、ステム５をダミーブロック４に当接させると共に、ノーズ８をダミーブロック４の穴４ａに嵌合させる。その後、ステム５およびマンドレル６をダイス１側の方に前進させ、コンテナ２内に挿入された金属ビレット３に圧力を加え、コンテナ２内に金属ビレット３を充満させる。この時の圧力をアプセット圧力と言い、これによって、コンテナ２の芯と金属ビレット３の芯とが合わせられる。
【００２５】
次に、図４に示すように、マンドレル６のみをダイス１側の方に前進させ、コンテナ２内に充填された金属ビレット３にノーズ８の先端でピアシングを施し、ダイス穴１ａからビレット中実部１１を押し出す。ピアシング後のノーズ８は、ダイス穴１ａ内に挿通させると共に、ダイス穴１ａに嵌合させておく。この時、金属ビレット３とマンドレル６との間には間隙９が形成されている。また、ピアシング後のノーズ８がダイス穴１ａに嵌合していないと、マンドレル６の先端の軸芯とダイス１の芯とを一致させることができなくなってしまうため、ノーズ８が必ずダイス１によって拘束されるような位置、即ち少なくともノーズ８の先端の一部が、ダイス１のダイスベアリング部に嵌合するようにノーズ８（又はマンドレル６）の位置を調整しておく必要がある。
【００２６】
次に、図５に示すように、ステム５およびマンドレル６を一緒にダイス１側の方に前進させて金属ビレット３を押圧し、間隙９を金属ビレット３で充満させる。この時においても、ノーズ８はダイス穴１ａに嵌合した状態とする。
【００２７】
次に、図６、図７に示すように、ステム５およびマンドレル６を更にダイス１側の方に前進させることで、金属ビレット３の押出力でノーズ８がマンドレル６から脱落する。その後、マンドレル６の先端（細径部６ａ）がダイス穴１ａ内に挿入された時点で、ステム５の前進は継続したままマンドレル６の前進を停止させ、ダイス穴１ａとマンドレル６（細径部６ａ）の隙間から金属ビレット３が押出されて金属管７を得る。この時、金属管７の押出と同時に、ダミーブロック４とコンテナ２との隙間からは、金属ビレット３の表皮層３ａが押出方向の後方側に流出する。
【００２８】
ダイスとノーズとの位置関係を示す横断面模式図を図８、図９に示す。尚、図１〜図７と同様の部材には同じ符号を付しており、図８は図４の部分拡大図、図９は図５の部分拡大図を示している。
【００２９】
図８、図９に示すように、ノーズ８の長さＬ_１が、少なくとも、ダイス１のダイスベアリング長さＬ_２と、金属ビレット３とマンドレル６との間隙９に相当する容積分の押出移動長さ（間隙９を金属ビレット３で充満させるためにステム５およびマンドレル６をダイス１側の方に前進させた長さ）Ｌ_３との合計長さよりも長くなっている。
【００３０】
また、ピアシング時のマンドレル６における細径部６ａは、従来方法と同様に、たわみながら前進することもあるが、ノーズ８の外径Ｄ_１は細径部６ａの外径ｄ_１よりも大きいため、ピアシング中の細径部６ａには金属ビレット３からの拘束力は働いておらず、細径部６ａがたわんでノーズ８の芯とダイス１の芯がずれていても、ノーズ８は容易にダイス穴１ａ内へ導かれる。
【００３１】
ノーズ長さが不適切な場合における押出状況を示す横断面模式図を図１０に示す。尚、図１〜図７と同様の部材には同じ符号を付している。
【００３２】
本発明においては、マンドレル６の細径部６ａの外径ｄ_１よりも大径のノーズ８を用いて金属ビレット３にピアシングを行うことによって、ピアシング穴内においてはマンドレル６と金属ビレット３との間に間隙９が生じている。この時、図１０に示すように、間隙９に金属ビレット３を充満させる前に、ダイス穴１ａに嵌合しているノーズ８を外してしまう（外れてしまう）と、ダイス穴１ａ内において細径部６ａがフリーな状態となり、金属ビレット３の流れの影響で細径部６ａがたわんでしまうため、金属管７の偏肉を低減させる効果が得られなくなってしまう。
【００３３】
さらに、細径部６ａの外径ｄ_１よりも大径のノーズ８を用いて金属ビレット３にピアシングを行うには、ダミーブロック４における穴４ａの径をノーズ８の外径Ｄ_１と同径以上にする必要があるため、マンドレル６の外径が長手方向において一定である場合、押出中にマンドレル６とダミーブロック４（穴４ａ）との間に大きな隙間が生じ、この隙間から押出方向の後方側に金属ビレット３が流出してしまう。したがって、本発明の金属管の押出し製造方法に用いるマンドレル６は、細径部６ａと太径部６ｂを有しており、押出開始時において、太径部６ｂがダミーブロック４の穴４ａ内に位置するように、細径部６ａの長さが調節されており、これによって、マンドレル６とダミーブロック４との間の隙間が埋められ、金属ビレット３の流出を防ぐことができる。
【００３４】
この太径部６ｂを有したマンドレル６を用いることによって、金属ビレット３の押出方向後方側への流出を防ぐことができるばかりでなく、押出加工終了後にマンドレル６を再び前進させ、マンドレル６の太径部６ｂをダイス穴１ａ内へ挿入させることによって、図７に示したように、金属管７と残存する金属ビレット３との切り離しを行うことができ、金属管７の製造に要する時間の短縮を図ることができる。
【００３５】
本発明の金属管の押出製造方法においては、マンドレル６の先端に取り付けられたノーズ８とダイス穴１ａとのクリアランスによって、間接的に、マンドレル６の先端の軸芯とダイス１の芯とを合わせることを目的とする。このため、ノーズ８とダイス穴１ａとのクリアランスが小さくなるようにノーズ８の外径Ｄ_１を設定することによって、マンドレル６の先端の軸芯とダイス１の芯との芯出し精度をより向上させることが可能となり、前端部の偏肉が小さな金属管７を得ることができる。
【００３６】
また、本発明の金属管の押出製造方法においては、金属ビレット３の押出力でノーズ８がマンドレル６から脱落した後、マンドレル６の先端（細径部６ａ）がダイス穴１ａ内に挿入された時点で、ステム５の前進は継続したままマンドレル６の前進を停止させている。これは、機械芯（ステム５、マンドレル６、ダイス１、コンテナ２などの各工具の芯）のズレが金属管７の偏肉に及ぼす影響を軽減させることが目的であり、細径部６ａをダイス穴１ａ内に臨ませておくことによって、押出中のマンドレル６の細径部６ａには金属ビレット３の流れによるダイス穴１ａ中心へのセンタリング力が働き、マンドレル６の軸芯とダイス１の芯とが常に一致するようになる。すなわち、押出動作中のマンドレル６の制御（マンドレル６の先端（細径部６ａ）がダイス穴１ａ内に挿入された時点でマンドレル６の前進を停止）を行うことにより、マンドレル６には常に金属ビレットの流れによるセルフセンタリング力が働き、マンドレル６の全長に亘ってマンドレル６の軸芯とダイス１の芯とが常に一致する。これによって、管全長に亘って偏肉が小さな金属管７を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、先端にノーズが取り付けられたマンドレルを用いて金属ビレットにピアシングを行った後、そのノーズをダイス穴に嵌合させ、その後、ダミーブロックに接続されたステムおよびマンドレルをダイス側に前進させ、押出金属材を押圧してマンドレルに押出金属材を密着させた後、その押出金属材の押出力でノーズをマンドレルから脱落させ、その後、マンドレルの先端がダイス穴内に挿入された時点で、ステムの前進は継続したままマンドレルの前進を停止させ、ダイス穴とマンドレルの隙間から押出金属材を押出すことで、マンドレルの軸芯とダイスの芯との芯出し精度を向上させることができ、偏肉が小さな金属管を得ることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属管の押出製造方法に用いるマンドレルの横断面模式図である。
【図２】本発明の金属管の押出製造方法における押出状況を示す横断面模式図である。
【図３】本発明の金属管の押出製造方法における押出状況を示す横断面模式図である。
【図４】本発明の金属管の押出製造方法における押出状況を示す横断面模式図である。
【図５】本発明の金属管の押出製造方法における押出状況を示す横断面模式図である。
【図６】本発明の金属管の押出製造方法における押出状況を示す横断面模式図である。
【図７】本発明の金属管の押出製造方法における押出状況を示す横断面模式図である。
【図８】ダイスとノーズとの位置関係を示す横断面模式図である。
【図９】ダイスとノーズとの位置関係を示す横断面模式図である。
【図１０】ノーズ長さが不適切な場合における押出状況を示す横断面模式図である。
【図１１】従来の金属管の押出製造方法の横断面模式図である。
【図１２】従来の金属管の押出製造方法における押出状況を示す横断面模式図である。
【図１３】従来の金属管の押出製造方法における金属管の偏肉を示す断面模式図である。
【符号の説明】
１ダイス
１ａダイス穴
２コンテナ
３押出金属材（金属ビレット）
４ダミーブロック
４ａ穴
６マンドレル
６ｂ太径部
７金属管
８ノーズ
９間隙
Ｄ_１ノーズ外径
Ｌ_１ノーズ長さ
Ｌ_２ダイスベアリング長さ
Ｌ_３押出移動長さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an extrusion manufacturing method for a hollow metal tube, and more particularly to an extrusion manufacturing method for preventing uneven thickness of the hollow metal tube.
[0002]
[Prior art]
In the case of producing a metal tube using an extrusion machine, generally, a reciprocating press apparatus is used. In the return type press apparatus, the stem and the mandrel can be driven independently, and the extrusion of the metal tube is performed by a so-called mandrel method.
[0003]
In the mandrel system, the mandrel is moved forward together with the stem during extrusion, and the mandrel (floating) system in which the mandrel moves relative to the die, and only the stem is advanced while the mandrel is stopped. There is a fixed mandrel (fixed) system in which the relative position does not change.
[0004]
As shown in FIG. 11, the mandrel method (moving mandrel method) extrudes a metal tube. First, a mandrel 26 is used to drill a hole in an extruded metal material (metal billet) 3 inserted into a cylindrical container 2. Apply.
[0005]
For drilling, the metal billet 3 is directly drilled with the mandrel 26, or the metal billet 3 is previously formed with a hole for guiding the mandrel 26, and then the mandrel 26 is inserted into the hole. There is.
[0006]
This step of drilling is generally called piercing, and the tip of the mandrel 26 after piercing is inserted into the die hole 1 a in the die 1.
[0007]
Thereafter, the stem 5 connected to the main ram (not shown) is advanced, and the metal billet 3 is pressed through the dummy block 4 connected to the stem 5, so that the metal billet is removed from the gap between the die 1 and the mandrel 26. 3 is extruded to obtain a metal tube 7 as a product.
[0008]
Here, in the hot extrusion process, by heating the metal billet 3, an oxide layer is formed on the surface of the metal billet 3, and the skin layer 3a of the metal billet 3 is removed from the gap between the die 1 and the mandrel 26 during the extrusion. If it flows out, it becomes a entanglement defect, which is a big problem in the quality of the metal tube 7. Therefore, generally, the outer diameter of the dummy block 4 is made sufficiently smaller than the inner diameter of the container 2, and the skin layer 3 a of the metal billet 3 flows out from the gap between the dummy block 4 and the container 2 to the rear side in the extrusion direction. As a result, entrainment defects are prevented.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when piercing the metal billet 3, as shown in FIG. 12, the mandrel 26 is not always inserted straight until the tip of the mandrel 26 reaches the die hole 1a. In this case, the axial core at the tip of the mandrel 26 and the core of the die 1 do not coincide.
[0010]
This is a problem that occurs even when the machine cores before extrusion (the cores of the tools such as the stem 5, the mandrel 26, the die 1, the container 2 and the like) are matched, and the main cause is the deflection of the mandrel 26 during piercing. It is. The deflection of the mandrel 26 is limited by the material of the mandrel 26 and the size of the metal tube 7 to be obtained. In the case of hot extrusion, the deflection of the mandrel 26 is completely reduced due to a decrease in rigidity of the mandrel 26 due to high temperature. It is impossible to suppress.
[0011]
Further, in the hot extrusion process, the outer diameter of the dummy block 4 is made sufficiently smaller than the inner diameter of the container 2 to prevent the above-described entrainment defects, so that there is a gap between the dummy block 4 and the container 2. However, if this gap is large, the dummy block 4 moves in the diameter direction in the container 2 due to the flow of the metal billet 3, and the axis of the rear end of the mandrel 26 and the core of the die 1 do not coincide with each other. Occurs.
[0012]
Such inconsistency between the shaft core at the front and rear ends of the mandrel 26 and the core of the die 1 is biased toward the thickness of the metal tube 7 in the same cross section as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b). This is directly related to the uneven thickness in which (t1 <t2) occurs, which is a big problem in quality.
[0013]
Here, as a method for eliminating the misalignment between the guide hole of the billet and the mandrel, the cross-sectional shape of the mandrel is made similar to the hollow part of the deformed hollow shape material which is the target product, and the mandrel At the tip, a nose with a cross-sectional shape similar to the hollow part of the irregular hollow shape material, with a cross-sectional dimension larger than that of the mandrel and smaller than the die hole, was attached detachably and with rotation stopped. Subsequently, there is a hot extrusion method for a deformed hollow profile in which the mandrel is protruded from the die hole through the billet guide hole, the nose is removed from the mandrel, and the metal billet is extruded from the die hole (Japanese Patent Laid-Open No. 7-32031). Issue gazette).
[0014]
However, even in this extrusion method, the mandrel tip is free in the billet guide hole, so the mandrel bends due to the flow of the metal billet due to extrusion, and the mandrel tip shaft core and die core. May be inconsistent.
[0015]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is to solve the above problems and to provide an extrusion manufacturing method of a metal tube in which there is no mismatch between the mandrel shaft core and the die core and the uneven thickness is small over the entire length of the tube.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 inserts a mandrel through a hole of a dummy block provided at one end of the container and inserts it into a die hole of a die provided at the other end of the container. In the extrusion manufacturing method of a metal tube in which an extruded metal material is extruded from a gap between the die hole and the mandrel after piercing the extruded metal material filled in the mandrel, the tip of the mandrel is slightly smaller in diameter than the die hole. And after attaching the detachable nose, the mandrel is inserted through the hole of the dummy block to pierce the extruded metal material at the tip of the nose, and the nose is fitted into the die hole, The stem connected to the dummy block and the mandrel are advanced to the die side to press the extruded metal material. After the extruded metal material is brought into close contact with the mandrel, the nose is dropped from the mandrel by the pushing force of the extruded metal material, and then, when the tip of the mandrel is inserted into the die hole, the advance of the stem is A method of stopping the forward movement of the mandrel while continuing and extruding the extruded metal material from the gap between the die hole and the mandrel, wherein the nose length is at least a die bearing length of the die, and a piercing hole by the nose. It is longer than the total length of the extrusion movement length corresponding to the volume corresponding to the gap with the mandrel .
[0018]
The invention according to claim 2 is the metal tube extrusion manufacturing method according to claim 1, wherein the mandrel has a large-diameter portion having the same diameter as the nose outer diameter or slightly smaller than the nose outer diameter.
[0019]
According to the above configuration, it is possible to obtain a metal tube having no mismatch between the mandrel shaft core and the die core and having a small uneven thickness over the entire length of the tube.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0021]
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a mandrel used in the method for producing a metal tube of the present invention, and FIGS. 2 to 7 show schematic cross-sectional views showing an extrusion situation in the method for producing a metal tube of the present invention. Here, in FIGS. 1-7, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to FIGS. 11-13.
[0022]
As shown in FIG. 2, the metal tube extrusion manufacturing method of the present invention first inserts a heated metal billet 3 into a cylindrical container 2, has a disk shape at one end of the container 2, and A dummy block 4 having a hole 4a formed at the center is inserted. Thereafter, the die 1 having a die hole 1a formed in the center is fitted to the other end of the container 2. Here, the dummy block 4 has a hole 4a in the center, and the outer diameter of the dummy block 4 is the inner diameter of the container 2 to prevent the skin layer (not shown) of the metal billet 3 from being caught. Is small enough.
[0023]
Next, as shown in FIG. 1, the insertion portion 8 a of the nose 8 is fitted into the insertion hole 6 c formed at the tip of the mandrel 6, and the nose 8 having the length L ₁ is attached to the tip of the mandrel 6. Here, the mandrel 6, the extrusion direction of the front portion is small-diameter section 6a of the outer diameter d _1, in the extrusion direction of the rear portion outer diameter d _2, and the outer diameter D ₁ and the diameter or nose 8 of the nose 8 of has a slightly smaller diameter large-diameter section 6b from the outer diameter D _1, an outer diameter D ₁ of the nose 8, slightly smaller in diameter than the hole 4a and the die hole 1a. In addition, since the mandrel 6 and the nose 8 are only fitted together, they can be easily attached and detached.
[0024]
Next, as shown in FIG. 3, the mandrel 6 with the nose 8 side at the tip is housed in the tubular stem 5 connected to the main ram (not shown), and the dummy block 4 side to the inside of the container 2 The stem 5 is brought into contact with the dummy block 4 and the nose 8 is fitted into the hole 4 a of the dummy block 4. Thereafter, the stem 5 and the mandrel 6 are advanced toward the die 1 side, pressure is applied to the metal billet 3 inserted into the container 2, and the container 2 is filled with the metal billet 3. The pressure at this time is called upset pressure, and thereby the core of the container 2 and the core of the metal billet 3 are matched.
[0025]
Next, as shown in FIG. 4, only the mandrel 6 is advanced toward the die 1, the metal billet 3 filled in the container 2 is pierced at the tip of the nose 8, and the billet solid is passed through the die hole 1a. Extrude part 11. The nose 8 after piercing is inserted into the die hole 1a and fitted into the die hole 1a. At this time, a gap 9 is formed between the metal billet 3 and the mandrel 6. Further, if the nose 8 after piercing is not fitted into the die hole 1 a, the axial core at the tip of the mandrel 6 cannot be aligned with the core of the die 1. It is necessary to adjust the position of the nose 8 (or the mandrel 6) so that the position where it is restrained, that is, at least a part of the tip of the nose 8 is fitted into the die bearing portion of the die 1.
[0026]
Next, as shown in FIG. 5, the stem 5 and the mandrel 6 are advanced together toward the die 1 side to press the metal billet 3, and the gap 9 is filled with the metal billet 3. Even at this time, the nose 8 is in a state of being fitted into the die hole 1a.
[0027]
Next, as shown in FIGS. 6 and 7, the nose 8 drops from the mandrel 6 by the pushing force of the metal billet 3 by further moving the stem 5 and the mandrel 6 toward the die 1 side. Thereafter, when the tip (small diameter portion 6a) of the mandrel 6 is inserted into the die hole 1a, the advance of the mandrel 6 is stopped while the advance of the stem 5 continues, and the die hole 1a and the mandrel 6 (small diameter portion) are stopped. The metal billet 3 is extruded from the gap 6a) to obtain the metal tube 7. At this time, simultaneously with the extrusion of the metal tube 7, the skin layer 3 a of the metal billet 3 flows out to the rear side in the extrusion direction from the gap between the dummy block 4 and the container 2.
[0028]
FIGS. 8 and 9 are schematic cross-sectional views showing the positional relationship between the die and the nose. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 4, and FIG. 9 is a partially enlarged view of FIG.
[0029]
As shown in FIGS. 8 and 9, the length L ₁ of the nose 8 is at least pushed out by a volume corresponding to the die bearing length L ₂ of the die 1 and the gap 9 between the metal billet 3 and the mandrel 6. is longer than the length (length of the gap 9 to advance the stem 5 and the mandrel 6 to be filled with metal billet 3 towards the die 1 side) total length of the L _3.
[0030]
Further, the small-diameter portion 6a of the mandrel 6 at piercing, like the conventional method, there is also advances while bending, since the outer diameter D ₁ of the nose 8 is larger than the outer diameter d ₁ of the small-diameter portion 6a In the piercing, the narrow diameter portion 6a is not restrained by the metal billet 3. Even if the narrow diameter portion 6a is bent and the core of the nose 8 is misaligned with the core of the die 1, the nose 8 can be easily It is guided into the die hole 1a.
[0031]
FIG. 10 shows a schematic cross-sectional view showing an extrusion situation when the nose length is inappropriate. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to FIGS.
[0032]
In the present invention, the metal billet 3 is pierced by using the nose 8 having a diameter larger than the outer diameter d ₁ of the small diameter portion 6a of the mandrel 6 so that the mandrel 6 and the metal billet 3 are located in the piercing hole. There is a gap 9 in the gap. At this time, as shown in FIG. 10, before the gap 9 is filled with the metal billet 3, if the nose 8 fitted in the die hole 1a is removed (disengaged), the inside of the die hole 1a is reduced. Since the diameter portion 6a is in a free state and the small diameter portion 6a is bent due to the influence of the flow of the metal billet 3, the effect of reducing the uneven thickness of the metal tube 7 cannot be obtained.
[0033]
Furthermore, in order to pierce the metal billet 3 using the nose 8 having a diameter larger than the outer diameter d ₁ of the small diameter portion 6 a, the diameter of the hole 4 a in the dummy block 4 is the same as the outer diameter D ₁ of the nose 8. Therefore, when the outer diameter of the mandrel 6 is constant in the longitudinal direction, a large gap is generated between the mandrel 6 and the dummy block 4 (hole 4a) during extrusion, and the gap in the extrusion direction is generated from this gap. The metal billet 3 flows out to the rear side. Therefore, the mandrel 6 used in the extrusion manufacturing method of the metal pipe of the present invention has the small diameter portion 6a and the large diameter portion 6b, and the large diameter portion 6b is placed in the hole 4a of the dummy block 4 at the start of extrusion. The length of the small-diameter portion 6a is adjusted so as to be positioned, thereby filling the gap between the mandrel 6 and the dummy block 4 and preventing the metal billet 3 from flowing out.
[0034]
By using the mandrel 6 having the large-diameter portion 6b, not only can the metal billet 3 be prevented from flowing out backward in the extrusion direction, but the mandrel 6 is advanced again after the extrusion process is completed, and the mandrel 6 By inserting the diameter portion 6b into the die hole 1a, as shown in FIG. 7, the metal tube 7 and the remaining metal billet 3 can be separated, and the time required for manufacturing the metal tube 7 is shortened. Can be achieved.
[0035]
In the metal tube extrusion manufacturing method of the present invention, the axial center of the mandrel 6 and the core of the die 1 are indirectly aligned by the clearance between the nose 8 attached to the tip of the mandrel 6 and the die hole 1a. For the purpose. Therefore, by setting the outer diameter D ₁ of the nose 8 so that the clearance between the nose 8 and the die hole 1a is reduced, further enhancing the centering accuracy between the tip axis and the core die 1 of the mandrel 6 It is possible to obtain a metal tube 7 with a small uneven thickness at the front end.
[0036]
Further, in the metal tube extrusion manufacturing method of the present invention, after the nose 8 is detached from the mandrel 6 by the pushing force of the metal billet 3, the tip (small diameter portion 6a) of the mandrel 6 is inserted into the die hole 1a. At that time, the advance of the mandrel 6 is stopped while the advance of the stem 5 continues. The purpose of this is to reduce the influence of the deviation of the mechanical core (the core of each tool such as the stem 5, the mandrel 6, the die 1 and the container 2) on the uneven thickness of the metal tube 7. By facing the inside of the die hole 1a, the centering force to the center of the die hole 1a due to the flow of the metal billet 3 acts on the narrow diameter portion 6a of the mandrel 6 during extrusion, and the axis of the mandrel 6 and the die 1 The core always matches. That is, by controlling the mandrel 6 during the extrusion operation (the mandrel 6 stops moving forward when the tip (small diameter portion 6a) of the mandrel 6 is inserted into the die hole 1a), the mandrel 6 is always made of metal. A self-centering force due to the flow of the billet acts, and the mandrel 6 and the die 1 always coincide with each other over the entire length of the mandrel 6. As a result, a metal tube 7 having a small uneven thickness over the entire length of the tube can be obtained.
[0037]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, after piercing a metal billet using a mandrel with a nose attached to the tip, the nose is fitted into a die hole, and then the stem and mandrel connected to the dummy block are Advance to the die side, press the extruded metal material and make the extruded metal material adhere to the mandrel, then the nose is dropped from the mandrel by the pushing force of the extruded metal material, and then the tip of the mandrel is inserted into the die hole At this point, the mandrel is stopped while the stem continues to advance, and the extruded metal material is extruded through the gap between the die hole and the mandrel, thereby improving the centering accuracy between the mandrel shaft core and the die core. And exhibits an excellent effect that a metal tube having a small uneven thickness can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a mandrel used in the metal tube extrusion manufacturing method of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the state of extrusion in the metal tube extrusion manufacturing method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an extrusion situation in the metal tube extrusion manufacturing method of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the state of extrusion in the metal tube extrusion manufacturing method of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an extrusion state in the metal tube extrusion manufacturing method of the present invention.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an extrusion situation in the metal tube extrusion manufacturing method of the present invention.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an extrusion situation in the metal tube extrusion manufacturing method of the present invention.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the positional relationship between a die and a nose.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the positional relationship between a die and a nose.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an extrusion situation when the nose length is inappropriate.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a conventional metal tube extrusion manufacturing method.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an extrusion situation in a conventional metal tube extrusion manufacturing method.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing an uneven thickness of a metal tube in a conventional method for producing a metal tube.
[Explanation of symbols]
1 Die 1a Die hole 2 Container 3 Extruded metal (metal billet)
4 Dummy block 4a Hole 6 Mandrel 6b Large diameter part 7 Metal tube 8 Nose 9 Gap D ₁ Nose outer diameter L ₁ Nose length L ₂ Die bearing length L ₃ Extrusion movement length

Claims

コンテナの一端に設けられたダミーブロックの穴を通してマンドレルを挿入すると共に、コンテナの他端に設けられたダイスのダイス穴内に挿通させてコンテナ内に充填された押出金属材にピアシングを施した後、上記ダイス穴と上記マンドレルの隙間から押出金属材を押出す金属管の押出製造方法において、上記マンドレルの先端に、上記ダイス穴よりやや小径で、かつ、着脱自在なノーズを取り付けた後、そのマンドレルを上記ダミーブロックの穴を通して挿入して上記ノーズの先端で上記押出金属材にピアシングを施すと共に、ノーズを上記ダイス穴に嵌合させ、その後、上記ダミーブロックに接続されたステムおよび上記マンドレルを上記ダイス側に前進させ、上記押出金属材を押圧してマンドレルに押出金属材を密着させた後、その押出金属材の押出力で上記ノーズを上記マンドレルから脱落させ、その後、上記マンドレルの先端が上記ダイス穴内に挿入された時点で、上記ステムの前進は継続したままマンドレルの前進を停止させ、上記ダイス穴とマンドレルの隙間から上記押出金属材を押出す方法であって、上記ノーズ長を、少なくとも上記ダイスのダイスベアリング長さと、上記ノーズによるピアシング穴と上記マンドレルとの間隙に相当する容積分の押出移動長さとの合計長さよりも長くしたことを特徴とする金属管の押出製造方法。After inserting the mandrel through the hole of the dummy block provided at one end of the container and piercing the extruded metal material filled in the container by passing it through the die hole of the die provided at the other end of the container, In the extrusion manufacturing method of the metal tube in which the extruded metal material is extruded from the gap between the die hole and the mandrel, a mandrel is attached to the tip of the mandrel with a detachable nose slightly smaller in diameter than the die hole. Is inserted through the hole in the dummy block to pierce the extruded metal material at the tip of the nose, and the nose is fitted into the die hole, and then the stem and the mandrel connected to the dummy block are Advance the die side and press the extruded metal material to bring the extruded metal material into close contact with the mandrel. The nose is removed from the mandrel by the pushing force of the extruded metal material.After that, when the tip of the mandrel is inserted into the die hole, the advance of the stem is stopped and the mandrel is stopped. A method of extruding the extruded metal material from a gap between a hole and a mandrel, wherein the nose length is at least a die bearing length of the die and an extrusion of a volume corresponding to a gap between the piercing hole and the mandrel by the nose. A method for extruding a metal tube, characterized in that it is longer than the total length of the moving length .

上記マンドレルが、上記ノーズ外径と同径あるいはノーズ外径よりやや小径の太径部を有している請求項１記載の金属管の押出製造方法。 2. The method for producing a metal tube according to claim 1 , wherein the mandrel has a large- diameter portion having the same diameter as the nose outer diameter or slightly smaller than the nose outer diameter .