JPS61279328A - 管のアプセツト加工方法および装置 - Google Patents

管のアプセツト加工方法および装置

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JPS61279328A
JPS61279328A JP12054385A JP12054385A JPS61279328A JP S61279328 A JPS61279328 A JP S61279328A JP 12054385 A JP12054385 A JP 12054385A JP 12054385 A JP12054385 A JP 12054385A JP S61279328 A JPS61279328 A JP S61279328A
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JP
Japan
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tube end
tube
thick
section
pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP12054385A
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English (en)
Inventor
Fumio Murase
村瀬 文夫
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、管のアプセット2加工方法および装置に関す
る。
[従来の技術] 油井管等の長尺状鋼管の接続方法として、鋼管の端部に
形成したねじ部に継手を介装することにより、鋼管を順
次接続する方法が用いられている。この接続方法が適用
される鋼管にあっては、その管端に形成されるねじ部の
強度を確保するため、特開昭59−78838号公報に
示されるような方法で、管端部分をアプセット加工によ
って厚肉成形している。
すなわち、第3図(A)は一般的なアプセット加工方法
における据込み開始前の状態を示す縦割断面図、第3図
(B)は同アプセット加工方法における据込み完了時の
状態を示す縦割断面図である。誘導加熱方式等によって
高温に局部加熱された管体1の端部IAは、その外径よ
り大なる割ダイス2の内径部2Aにセットされるととも
に、その内径と略同−の外径を有し、割ダイス2の内部
に常時一定ストロークで進入するフランジ付きポンチ3
の据込み部3Aによって据込まれ、管端厚肉部4を形成
可能とされている。
ところで、上記アプセット加工を施された管端には、割
ダイス2のテーパー状ショルダ一部2Bの存在により、
管端厚肉部の外面と管定常部の外面に挟まれる外面テー
パー部が形成される。この外面テーパー部は、管端厚肉
部と管定常部の境界部分における疲労破壊を防止するた
めに重要な存在であり、管体1がドリルパイプのような
過酷な条件で使用される場合には、上記外面テーパー部
をゆるやかにかつ長く設定することが望まれる。
[発明が解決しようとする問題点] 上記従来のアプセット加工方法にあっては、管体1の端
部IAを圧縮して管端厚肉部4、外面テーパー部5を形
成する時、管体材料が割ダイス2のショルダ一部2Bに
強く押圧される。そこで、割ダイス2のショルダ一部2
Bに、材料との摩擦接触等によるダイス荒れを生じ、ダ
イス寿命が制限されている。また、管体lの外面テーパ
ー部5に外面ばりを生じやすく、グラインダー等を使用
したぼり除去のための手入れ作業が必要となっている。
また、従来のアプセット加工方法にあっては、アプセッ
ト加工によって得られる外面テーパー部5の形状が割ダ
イス2のショルダ一部2Bの形状フ:よって定まり、異
なる形状のショルダ一部2Bを備える割ダイス2を用意
しない限り、管体lの用途等に応じて外面テーパー部5
の勾配、長さを自由に設定することができない。
本発明は、管端厚肉部の外面と管定常部の外面に挟まれ
る外面テーパー部を、ダイス形状によることなく、外面
ばりのない所望の形状に設定可能とすることを目的とす
る。
[問題点を解決するための手段1 本発明の第1は、管端部分を加熱し、加熱された管端部
分の外径が拡径するように管端部分を圧縮して厚肉成形
する管のアプセット加工方法において、管端厚肉部の外
面と管定常部の外面に挟まれて外面テーパー部を形成す
ることとなる管端中間部の加熱温度分布を、管端厚肉部
の側から管定常部の側に向けて次第に低減させた状態下
で、管端厚肉部の目標外径と同等寸法の真直状内径部を
備えてなるダイス内に、上記のように加熱された管端部
分をセットし、上記管端部分の内面にフランジ付きポン
チの心金部を挿入し、上記ダイスとポンチによって管端
部分を厚肉成形するように−したものである。
本発明の第2は、管端部分を加熱する加熱装置を有し、
加熱された管端部分の外径が拡径するように管端部分を
圧縮して厚肉成形する管のアプセット加工装置において
、管端厚肉部の外面と管定常部の外面に挟まれて外面テ
ーパー部を形成することとなる管端中間部の長手方向の
加熱温度分布を測定する温度測定装置と、加熱された上
記管端中間部を冷却可能とするとともに、その冷却能を
該管端中間部の長手方向に沿って可変とする冷却装置と
、温度測定装置の測定結果に基づいて、冷却装置を作動
制御し、上記管端中間部の加熱温度分布を、管端厚肉部
の側から管定常部の側に向けて次第に低減させる制御器
と、管端厚肉部の目標外径と同等寸法の真直状内径部を
備え、加熱された管端部分がセットされるダイスと、上
記管端部分の内面に挿入可能とされる心金部を備え、管
端を圧縮して厚肉成形するフランジ付きポンチとを備え
てなるようにしたものである。
[作 用] 本発明に係る管のアプセット加工方法および装置によれ
ば、管端部分の長手方向において、外面テーパー部を形
成することとなる管端中間部の加熱温度分布の選択によ
り、アプセット加工によって得られる外面テーパー部の
勾配、長さを、ダイスのショルダ一部による成形作用を
受けることなく自由に設定することが可能となる。
なお、上記外面テーパー部は、ダイスのショルダ一部の
成形作用を受けないので、外面ばりを伴なうこともない
[実施例] 第1図は本発明によるアプセット加工状態を示す制御系
統図、第2図はアプセット加工装置の全体構成を示す正
面図である。
アプセット加工されるべき鋼管lOは、第2図に示すよ
うに加熱装置(バーナ式または高周波誘導式加熱炉)1
1においてその管端部分を加熱される。
加熱された鋼管10は、スキッドレール12を経てアプ
セット加工位置に達し、ダイス13、フランジ付きポン
チ14によってアプセット加工を施される。
ダイス13は、アプセット加工によって得られる管端厚
肉部15の目標外径と同等寸法の真直状内径部16を備
え、加熱された管端部分をセット可能としている。セッ
トされた管端部分は、不図示の挟持装置によって挟持可
能とされる。フランジ付きポンチ14は、上記管端部分
の内面に挿入可能とされる心金部17を備えている。ダ
イス13とポンチ14は、第1図に示すように、鋼管!
0の2点鎖線で示す管端部分を圧縮して厚肉成形する。
これにより、鋼管10は、管端厚肉部15を形成される
とともに、後述するメカニズムにより、管端厚肉部15
の外面と管定常部18の外面に挟まれる部分に外面テー
パー部19を形成されることとなる。
しかして、上記鋼管10にあっては、外面テーパー部1
9の形状を以下のようにして形成可能とする。
まず、上記鋼管lOは、前記加熱装Mllによる加熱過
程で、第1図に示すような均熱領域Z1と温度制御領域
Z2の青領域を加熱される。均熱領域Zlは、予め、鋼
管lOの端面から、外面アプセット長Ll(管端厚肉部
15の外面長さ)に対応することとなるように予測され
た長さに設定され、第1図に実線A−Bで示すような所
定の一定温度に加熱される。温度制御領域Z2は、予め
、上記均熱領域Z1の終点から外面テーパー長L2(外
面テーパー部19の長さ)に対応することとなるように
予測された管端中間部20の長さに設定され、第1図に
破線B−Cで示すような温度分布に加熱される。
次に、上記鋼管10は、第1図に示す温度測定装置21
により、上記管端中間部20、すなわち温度制御領域の
長手方向の加熱温度分布を測定される。温度測定装置2
1は、管端中間部20の長手方向に沿って配置された複
数(5個)の非接触式温度計21A〜21Eによって構
成され、各温度計21A〜21Hの測定結果を制御器2
2に伝達可゛能としている。
他方、スキッドレール12上に位置する鋼管10の上方
には、冷却装置23が設置されている。冷却装置23は
、管端中間部20の長手方向に沿う上記温度計21A〜
21Eの測定部位に対応して配置される複数(5個)の
冷却ノズル23A〜23Eを有している。各冷却ノズル
23A〜23Eは、それぞれ上記制御器22によって作
動制御される水量調節弁24A〜24Eを介して、冷却
水供給配管25に接続されている。すなわち、冷却装置
23は、各冷却ノズル23A〜23Eからの噴出水量を
調節する状態下で、その冷却能を管端中間部2oの長手
方向に沿って可変としている。
ここで、前記制御器22は、アプセット加工後における
管端中間部20の内面に所望形状の外面テーパー部19
を形成可能とするために、アプセット加工前の管端中間
部20すなわち前記温度制御領域に設定すべき最適温度
分布を、第1図に実線B−Dで示すような、管端厚肉部
15の側から管定常部18の側に向けて次第に低減する
状態に、予め、図式、関数式で記憶、している、すなわ
ち、管端中間部20の材料変形抵抗は、その温度分布に
応じて順次異なるものとなり、アプセット加工時の変形
量も順次変化することとなる。したがって、この温度勾
配を適当に選択することにより、所望の勾配、長さの外
面テーパー部19を得ることが可能となる。
そこで、制御器22は、上記温度制御領域に定められて
いる最適温度分布と、温度測定装置21が測定した実温
度分布とを比較し、その実温度分布を最適温度分布に変
更可能とするに必要な冷却装置z3の冷却曲線(第1図
に1点鎖線で示す)を演算する。制御器22は、この演
算結果に基づいて、冷却装置23の各水量調節弁24A
〜24Eを作動制御する。
すなわち、上記実施例によれば、管端部分の長手方向に
おいて、外面テーパー部19を形成することとなる管端
中間部20の加熱温度分布の選択により、アプセット加
工によって得られる外面テーパー部19の勾配、長さを
、ダイス13のショルダ一部による成形作用を受けるこ
となく自由に設定することが可能となる。
また、上記外面テーパー部19は、ダイス13のショル
ダ一部の成形作用を受けないので、外面ばりを伴なうこ
とがなく、手入れ作業が不用となる。
また、ダイス13は、外面テーパー部19を形成するた
めのショルダ一部を備える必要がなく、したがって、ダ
イス荒れの発生がなく、ダイス寿命を向上することが可
能となる。なお、ダイス13は、長手方向の全長に真直
状内径部16を設けているので、ポンチ14に対して左
右両端を反転することにより、その反転される両端を管
端厚肉部15の成形のために交互に使用可能である。
また、本発明は、管端部分の外面を拡径するとともに、
その内面を縮径して、管端部分を内外に厚肉化するアプ
セット加工にも適用可能である。
[発明の効果] 以上のように1本発明に係る管のアプセット加工方法お
よび装置によれば、管端厚肉部の外面と管定常部の外面
に挟まれる外面テーパー部を、ダイス形状によることな
く、外面ばりのない所望の形状に設定することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるアプセット加工状態を示す制御系
統図、第2図はアプセット加工装置の全体構成を示す正
面図、第3図(A)はアプセット加工方法における据込
み開始前の状態を示す縦割断面図、第3図(B)は同ア
プセット加工方法における据込み完了時の状態を示す縦
割断面図である。 lO・・・鋼管、11・・・加熱装置、13・・・ダイ
ス、14・・・ポンチ、15・・・管端厚肉部、16・
・・真直状内径部、17・・・心金部、18・・・管定
常部、19・・・外面テーパー部、20・・・管端中間
部、21・・・温度測定装置、22・・・制御器、23
・・・冷却装置。 代理人  弁理士  塩 川 修 治 第 2 図 第3図(8)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)管端部分を加熱し、加熱された管端部分の外径が
    拡径するように管端部分を圧縮して厚肉成形する管のア
    プセット加工方法において、管端厚肉部の外面と管定常
    部の外面に挟まれて外面テーパー部を形成することとな
    る管端中間部の加熱温度分布を、管端厚肉部の側から管
    定常部の側に向けて次第に低減させた状態下で、管端厚
    肉部の目標外径と同等寸法の真直状内径部を備えてなる
    ダイス内に、上記のように加熱された管端部分をセット
    し、上記管端部分の内面にフランジ付きポンチの心金部
    を挿入し、上記ダイスとポンチによって管端部分を厚肉
    成形することを特徴とする管のアプセット加工方法。
  2. (2)管端部分を加熱する加熱装置を有し、加熱された
    管端部分の外径が拡径するように管端部分を圧縮して厚
    肉成形する管のアプセット加工装置において、管端厚肉
    部の外面と管定常部の外面に挟まれて外面テーパー部を
    形成することとなる管端中間部の長手方向の加熱温度分
    布を測定する温度測定装置と、加熱された上記管端中間
    部を冷却可能とするとともに、その冷却能を該管端中間
    部の長手方向に沿って可変とする冷却装置と、温度測定
    装置の測定結果に基づいて、冷却装置を作動制御し、上
    記管端中間部の加熱温度分布を、管端厚肉部の側から管
    定常部の側に向けて次第に低減させる制御器と、管端厚
    肉部の目標外径と同等寸法の真直状内径部を備え、加熱
    された管端部分がセットされるダイスと、上記管端部分
    の内面に挿入可能とされる心金部を備え、管端を圧縮し
    て厚肉成形するフランジ付きポンチとを備えてなること
    を特徴とする管のアプセット加工装置。
JP12054385A 1985-06-05 1985-06-05 管のアプセツト加工方法および装置 Pending JPS61279328A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6230540B1 (en) * 1999-10-19 2001-05-15 Meritor Heavy Vehicle Systems Llc Method and apparatus for forming an integral bearing shoulder in a tubular axle
JP2010534136A (ja) * 2007-07-24 2010-11-04 ファウ・ウント・エム・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 溶接状態にて最適な疲労特性となるように構成された熱間仕上げシームレス管を製造する方法
JP2012045565A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Hitachi Ltd 増肉成形装置及び増肉成形方法
CN109877269A (zh) * 2019-03-21 2019-06-14 攀钢集团成都钛材有限公司江油分公司 一种径向精锻钛及钛合金棒材的控温方法

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