JPH0361531B2 - - Google Patents

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JPH0361531B2
JPH0361531B2 JP61296601A JP29660186A JPH0361531B2 JP H0361531 B2 JPH0361531 B2 JP H0361531B2 JP 61296601 A JP61296601 A JP 61296601A JP 29660186 A JP29660186 A JP 29660186A JP H0361531 B2 JPH0361531 B2 JP H0361531B2
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JP
Japan
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upset
steel pipe
shape
taper
mold
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Eizo Takeuchi
Hisamitsu Myoshi
Keiichiro Mori
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
    • B21K21/12—Shaping end portions of hollow articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/08—Upsetting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油井管等の鋼管の端部におけるアツ
プセツト部形状精度を向上させるための、鋼管端
部の加工方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、油井用パイプライン等は多数の鋼管を連
結して組み立てられている。またこの組み立ての
作業性を向上させるために、鋼管相互の接続を容
易にするネジ切り、カツプリング等の管端の加工
を行なつている。
この管端加工を行なうに先立つて、鋼管端部を
所定の形状に成形する必要がある。従来かかる管
端成形法として、鋼管端部に内アツプセツトを施
して、鋼管端部を所定の形状に仕上げることが採
用されている（特開昭59−215221号、特開昭59−
76638号公報参照）。
つまり、内アツプセツトの場合には、第２図Ａ
に示す圧延後の鋼管の端部１を、第２図Ｂに示す
ように、金型２Ａとポンチ３Ａにより内アツプセ
ツトし、さらに第２図Ｃに示すように、肉厚に応
じてポンチ３Ｂに交換して製品としている。
また特公昭61−46212号公報の場合は、外アツ
プセツトした鋼管を、絞り機で絞つて内側に増肉
部を形成し、さらに外アツプセツトして、内外周
ともに、増肉部を形成する方法である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、前者の場合は、内アツプセツトを施す
と、ポンチで拘束されない内アツプセツトテーパ
部分の形状及びテーパ長さをコントロールするこ
とが困難であり、且つ凹凸が発生し易い欠点があ
る。この凹凸は、規格上許容されるものではな
く、これが発生した場合は手直し加工を行なうた
め、作業効率が著しく低下する。
また凹凸の度合が大きい場合は、手直し加工を
行なうことができないものとして、再アツプセツ
トを施すか、もしくは廃棄処分をすることにな
り、歩留り上の問題がある。さらに、油井を掘削
する際に鋼管に曲げ及び捩じり等の負荷をかける
と応力が集中し易く、前記凹凸部分に割れが発生
し易いことが知られる。
一方、後者の方法の場合は、一たん外アツプセ
ツトとして形状を確保した後、内側に肉を増肉す
るので、前者の方法よりは好ましいが、絞り機を
導入しているので、アツプセツト部外径は母管外
径と一致するものに特定されること、絞り加工の
ためには、充分な温度が必要であるので、殆んど
の場合再加熱を要すること、さらに複雑な形状の
アツプセツト部が要求される場合には、もう１つ
の金型あるいは加工が必要であるなどの問題が指
摘される。
〔発明の目的〕
そこで本発明は、この内アツプセツトに起因す
る悪影響を排除し、特に鋼管端部のアツプセツト
部において、精度上優れた形状をもつ鋼管を従来
のアツプセツターだけを用いて製造することを目
的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の外アツプセツト・プレスによる鋼管端
部の加工方法は、前記目的を達成するため、外ア
ツプセツト法により鋼管の端部にアツプセツト部
を形成し、次いで次工程のアツプセツト金型で、
前記鋼管の端部をプレス加工して、外周部の形状
仕上げと内周部の増肉を行なつたのち、同金型で
内アツプセツト加工を行なうことを特徴とする。
〔作用〕
本発明においては、第１図Ａに示す圧延後の鋼
管の端部１に対し、２組のアツプセツト金型２
Ａ，２Ｂ、ポンチ３Ａ，３Ｂを有するアツプセツ
ターを用い、まず第１図Ｂに示すように金型２Ａ
およびポンチ３Ａを用いて外アツプセツトを施
す。これにより、鋼管の端部を所定の肉厚Ａに増
肉し、かつ内アツプセツトテーパ部となるべき部
分（第１図Ｃの５）を外アツプセツトテーパ部４
として形成する。従つて、外アツプセツトテーパ
部４は金型２Ａとポンチ３Ａとにより拘束されて
いるため、テーパ部に凹凸の発生がなく、スムー
スな形状が得られる。次いで前記の鋼管の端部を
第１図Ｃに示すように、上下の金型２Ｂによりプ
レス加工して、外周方向に張り出した部分を内側
に絞り込むことにより、第１図Ｂで作られた良好
な形状をそのまま内面に転写することができ、す
なわち内アツプセツトテーパ部５を形成すること
ができ、かつ外面の形状を最終形状に仕上げるこ
とが可能となる。
さらに第１図Ｄに示すように、第１図Ｃで得ら
れた鋼管端部に対して、プレス加工後すぐに金型
2Bを密着させた状態で、ポンチ3Bを用いて内側
に増肉することにより、第１図Ｂ，Ｃで得られた
良好な形状を維持したまま内面の形状を仕上げる
ことが可能となる。
また第１図Ｂで外アツプセツト加工を施した鋼
管端部に対して、相当する方法として第１図Ｅに
示すように外アツプセツト形状をもつ孔型Ｋを刻
設した金型２Ｂとポンチ３Ｂを用いて外アツプセ
ツト加工を施した後、第１図Ｆのように鋼管端部
を反ポンチ方向に移動させて、この金型２Ｂを用
いて、プレス加工を施して良好な内外形状を得る
こともできる。
従つて、外アツプセツト時に得られたスムース
な形状はプレス後も内側に維持される。さらに内
アツプセツトによつて最終形状に仕上げた場合
も、内アツプセツトテーパ部は増肉の度合が小さ
いため、スムースな形状は維持されたままとな
る。
また、この管端のアツプセツト部形状の向上に
より、アツプセツト後の手直し加工が激減され、
製品の歩留りの低下をも防ぐことができる。さら
に前記内アツプセツトテーパ部５の形状は、外ア
ツプセツトプレスにより形成されるから、内アツ
プセツトテーパ部５のテーパ長さ５ａ及びテーパ
部立上り曲率５ｂを正確にかつ自由にコントロー
ルすることができる。
このように、本発明による場合、特に油井管等
のように、内アツプセツトテーパの長さ、形状の
精度が要求されるものに対しては、鋼管端部のア
ツプセツト部の加工を精度良く行なうことが可能
になる。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明の効果を具体的に説
明する。
第１図は、本発明の方法により鋼管端部を外ア
ツプセツトしたのち、次のアツプセツト金型でま
ずプレス加工を施し、直ちにその状態で内アツプ
セツト加工をしたときの鋼管端部の断面を示して
いる。
本実施例においては、外径127.0mm、肉厚9.19
mmの鋼管の端部１を、誘導加熱、ガス加熱等の加
熱手段により1000℃〜1250℃に加熱した。そして
この加熱された管端に対して、通常の金型及びポ
ンチを使用するアツプセツタにより、外アツプセ
ツトを行ない、第１図Ｂに示す肉厚部Ａを持つ端
部形状に成形した。この時、内アツプセツトテー
パ部となる部分５は、外アツプセツトテーパ部４
として成形されている。第３図に示すところの成
形された鋼管の端部における各部の寸法は次の通
りであつた。
(1) 鋼管の外径Ｄ：127.0mm (2) 鋼管の元肉厚ｔ：＝9.19mm (3) 肉厚部Ａの肉厚t0：15.3mm (4) 外アツプセツト平行部長さL1：160mm (5) 外アツプセツトテーパ部長さL2：100mm (6) 外アツプセツト部外径D4＝139.2mm 次いで、この外アツプセツトされた鋼管の端部
を、第１図Ｃに示す金型2Bを用いたアツプセツ
タによりプレス加工を施し、外側の形状を最終形
状に仕上げ、かつ内側に肉を張り出させた直後
に、該２つ割の金型２Ｂを密着させた状態でポン
チ３Ｂを用いて内側形状を最終形状に仕上げた。
該製品（第４図）の各部の寸法は次の通りであ
つた。
(1) 鋼管の外径Ｄ：127.0mm (2) 鋼管の元肉厚Ｔ：9.19mm (3) 肉厚部Ａの肉厚T′0：H20.8mm (4) 外アツプセツト平行部長さL′1：94mm (5) 外アツプセツトテーパ部長さL′2：30mm (6) 内アツプセツト平行部長さL′3＝130mm (7) 内アツプセツトテーパ部長さL′4＝100mm (8) 外アツプセツト部外径D′4＝132.6mm また、内アツプセツトテーパ部長さL′4は第５
図に示す如く、狙い100mmに対して＝100mm、σ
＝４mmとほとんどばらつきなく成形されている。
第５図Ｂは従来法すなわち第２図に示す方法で
加工した場合である。内アツプセツトテーパ部の
立上り曲率第１図Ｃの５ｂについても狙い450mm
に対して＝476mm、σ＝58mmと良好なものが得
られた〔第６図Ａ参照〕。
従来法は第６図Ｂに示す如く、内アツプセツト
テーパー部の立上り曲率は〔第１図Ｃの５ｂ〕
＝373mm、σ＝11.8mmで狙い通りの形状が得られ
ないことが明らかである。
またこの外アツプセツト・プレス方式によるア
ツプセツト加工により、内アツプセツトテーパ部
の円周上に凹凸の発生はなく、アツプセツト部に
おける何れの断面上でも内アツプセツトテーパ部
が直線となり、理想的な形状が得られている。
その後必要に応じて再度アツプセツトが行なわ
れる。またプレス後は、外径が縮管されるため増
肉されるので、外アツプセツトはその分を見込ん
で加工量を決定する。
なお、プレス加工等に、管端の内面及び端面側
のポンチや金型を工夫し、その部分を拘束するよ
うにしてもよい。また本実施例は内外アツプセツ
トについてであるが、内アツプセツトまたは外ア
ツプセツトについても適用できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の外アツプセツ
ト・プレスによる鋼管端部の加工方法において
は、外アツプセツトにより管端に肉厚部を形成す
ると共に外アツプセツトテーパ部を形成した後
に、プレス加工により内アツプセツトの成形を行
なうので、内アツプセツト時におけるポンチで拘
束されない部分での凹凸等の形状不良の発生を防
止することができる。また、外アツプセツトによ
り管端に肉厚部を形成し、かつテーパ部を形成し
ているので、内アツプセツト時の内側寸法の割り
出しが正確に行われ、しかも内アツプセツトテー
パ長さ及び形状を自由にコントロールすることが
可能となる。このように、本発明によるときは、
能率的な管端加工により、高品質の製品を製造す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明を実施して圧延後の鋼管の端
部に外アツプセツトを施し次いでプレス加工を施
した状態を示す断面図である。第２図は従来の内
アツプセツトのみによる成形方法を示す断面図で
ある。第３図は外アツプセツトを施した鋼管の各
部寸法を説明する図、第４図はプレス加工を施し
た鋼管の各部寸法を説明する図である。第５図は
内アツプセツトテーパ部長さL′4の狙い値に対す
るバラツキの程度を本発明法Ａと従来法Ｂとにつ
いて比較した図、第６図は内アツプセツトテーパ
部の立上り曲率の同様の比較図を示している。 図において、１は鋼管の端部、２は金型、３は
ポンチ、４は外アツプセツトテーパ部、５は内ア
ツプセツトテーパ部、６は金型である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ アツプセツト金型を用いて外アツプセツト法
    により鋼管端部の外周肉厚を増加し、次いで次工
    程のアツプセツト金型で前記鋼管の端部をプレス
    加工して、外周部の形状仕上げと内周部の増肉を
    行なつたのち、同金型で内アツプセツト加工を行
    なうことを特徴とする外アツプセツト・プレスに
    よる鋼管端部の加工方法。
JP61296601A 1986-12-15 1986-12-15 外アツプセツト・プレスによる鋼管端部の加工方法 Granted JPS63149038A (ja)

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