JP5626150B2 - 金属管の引抜方法 - Google Patents
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Description
「金属管」:後述の実施例で用いた高Ni合金管に限定されるものでなく、炭素鋼管、合金鋼管の他、ステンレス鋼管なども対象となる。
「振れ回り」:引抜加工において素管の偏肉や強度バラツキが要因となって引抜未加工部がダイス入り側において揺れながら引抜かれることで引抜きの真直度が著しく悪化し、引抜後の湾曲および偏肉が悪化する現象をいう。
「偏肉悪化」:引抜加工に伴う偏肉率[(最大肉厚−最小肉厚)/{(最大肉厚+最小肉厚)/2}}×100]の悪化量(%)をいい、下記(1)式で示される。
偏肉悪化=引抜管偏肉率(%)−素管偏肉率(%) ・・・ (1)
前記ダイスから素管後端までの引抜方向の素管長さをL0とした場合に、前記内面支持具の少なくとも1つを前記ダイスからの距離が1/2L0〜L0の範囲に配置し、
さらに前記1/2L0〜L0に配置された内面支持具のうち最も当該ダイスに近く配置された内面支持具の引抜方向のダイスからの距離をL1とした場合に、前記配置された内面支持具とは別の内面支持具の少なくとも1つを前記ダイスからの距離が1/3L1〜2/3L1の範囲に配置して引抜加工を行うことを特徴とする金属管の引抜方法である。
本発明において「最近接部外径」とは、内面支持具が素管内面と最も近接する部位における外径を意味する。
本発明の引抜方法は、上記前提を引抜加工の開始から完了に至るまで確保するため、前記内面支持具を2つ以上用いて前記マンドレルに引抜方向に沿って移動可能に装着し、前記ダイスから素管後端までの引抜方向の素管長さをL0とした場合に、前記内面支持具の少なくとも1つを前記ダイスからの距離が1/2L0〜L0の範囲に配置し、さらに前記1/2L0〜L0に配置された内面支持具のうち最も当該ダイスに近く配置された内面支持具の引抜方向のダイスからの距離をL1とした場合に、前記配置された内面支持具とは別の内面支持具の少なくとも1つを前記ダイスからの距離が1/3L1〜2/3L1の範囲に配置して引抜加工を行うことを特徴とする。
さらに、本発明の内面支持具5は、マンドレル3への挿入性を確保するため引抜方向に対抗する両端面にR面取り加工を施すのが望ましい。
本発明の引抜方法は、引抜加工の最終段階において、内面支持具を素管後端の近傍部に位置させる構成になるが、内面支持具が素管後端から抜け出ることを防止するため、ストッパー部材をマンドレルに装着させて素管後端に設けることができる。
引抜加工に使用した工具は、Rダイス、円筒プラグおよびそれを支持するマンドレルであり、それらの寸法、材質は次の通りである。
[Rダイス]
ベアリング部内径:194mm
アプローチ部の曲率半径:90mm
引抜方向の厚み:75mm
材質:超硬合金製
[円筒プラグ]
外径:175.0mm
両端面取り部を除く有効長さ:80mm
材質:SKD11
[マンドレル]
外径:152.4mm
引抜前外径:223.0mm
引抜前内径:195.0mm
引抜前肉厚:14.00mm
引抜後外径:194.2mm
引抜後内径:174.9mm
引抜後肉厚:9.65mm
断面減少率Rd:43.5%
ただし、断面減少率Rd(%)は(引抜前断面積−引抜後断面積)/引抜前断面積}×100]で示す。
マンドレルに装着した内面支持具は、前記図7(a)に示す形状とし、工具鋼製で最近接外径を191mmとし素管内径より4mm小さく成形した。
図10および図11は、実施例における内面支持具およびストッパー部材の配置状況を説明する縦部分断面図であり、図10に比較例1〜5の配置状況を、図11に本発明例1、2の配置状況を示す。表1に詳細な配置条件を示す。
素管および引抜管の偏肉率(%)は、超音波肉厚測定装置を用いてその周方向の肉厚を軸長方向全長にわたって測定し、得られた結果から[(最大肉厚−最小肉厚)/{(最大肉厚+最小肉厚)/2}}×100]により算出した。
偏肉悪化=引抜管偏肉率(%)−素管偏肉率(%) ・・・ (1)
2:プラグ、 3:マンドレル、 31:マンドレル溝、
4:ダイス、 5、51、52、53、54:内面支持具、
6:ストッパー部材、
61:ストッパー部材溝、 62:ストッパー部材固定具、
63:ストッパー部材凸部、
7:ガイドロール
Claims (2)
- 素管を内面から支持する内面支持具が装着されたマンドレルを素管内に挿入して素管全長に亘って素管の軸心と引抜軸心を一致させた状態に保持し、ダイスとプラグを用いて引抜加工を行う金属管の引抜方法において、
前記内面支持具を2つ以上用いて前記マンドレルに引抜方向に沿って移動可能に装着し、
前記ダイスから素管後端までの引抜方向の素管長さをL0とした場合に、前記内面支持具の少なくとも1つを前記ダイスからの距離が1/2L0〜L0の範囲に配置し、
さらに前記1/2L0〜L0に配置された内面支持具のうち最も当該ダイスに近く配置された内面支持具の引抜方向のダイスからの距離をL1とした場合に、前記配置された内面支持具とは別の内面支持具の少なくとも1つを前記ダイスからの距離が1/3L1〜2/3L1の範囲に配置し、
前記内面支持具が前記素管後端から抜け出ることを防止する機構として、ストッパー部材を前記素管後端に設け、
引抜加工の完了にともなう前記ストッパー部材の回転を防ぐため、前記マンドレルに溝を設けるとともに、前記ストッパー部材に凸部を設けて、前記溝と前記凸部とを嵌挿させて引抜加工を行うことを特徴とする金属管の引抜方法。 - 前記内面支持具は、素管内面との最近接部外径が素管の内径より1〜10mm小さく成形されていることを特徴とする請求項1に記載の金属管の引抜方法。
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