JP2016132009A - 偏肉管の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】肉厚が管軸方向で異なるとともに、外周面に溝が形成された偏肉管の製造方法であって、溝を形成するためのベアリング部にかかる負荷を軽減し、精度よく溝を形成できる偏肉管の製造方法を提供する。【解決手段】ダイス１とプラグ２を用いて、管素材６を引抜いて偏肉管を製造する偏肉管の製造方法であって、前記ダイス１は、前記管素材６を縮径する縮径部２１と、縮径された前記管素材の外周面において管軸方向に溝を形成するベアリング部１４を備え、前記管素材６を、前記縮径部２１により縮径した後に、前記ベアリング部１４により前記溝を形成するようにした。【選択図】 図３

Description

本発明は、偏肉管の製造方法に関する。

従来、外径が一定であるとともに管軸方向に肉厚が異なる偏肉管（バテットパイプ）の製造方法として、次のような製造方法が知られている。

大径軸部と、大径軸部の外径よりも小さな外径の小径軸部を有するプラグと、管素材が引き込まれる入口側から出口側に向かうほど縮径するテーパ状のアプローチ部と、このアプローチ部に続いて縮径した外寸径を確定するベアリング部を有するダイスを用い、管素材の内部にプラグを位置させて、これらをダイスに挿入し、管素材のみを引抜くことで、管素材をダイスのアプローチ部とベアリング部により縮径するとともに、プラグをその軸方向に移動させて、プラグの外径とダイス間の距離を変化させることで、管軸方向の肉厚が異なるように成形する製造方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

特公昭５９−１６８４９号公報

前記偏肉管に他部材を取付ける際の位置決めをするために、偏肉管の外周に、管軸方向に沿って溝を形成することがある。

前記ダイスとプラグを用いて、管素材を縮径するとともにその外周部に溝を同時に形成しようとすると、図１１に示すように、ダイス１０１のベアリング部１０２に溝を形成するための突条１０３を形成し、管素材を縮径するとともに溝を形成する製造方法が考えられる。

しかし、偏肉管の薄肉部は、管素材に対する断面減少率が大きく、それに加えてその薄肉部に溝を形成することで、溝の底部分では更に断面減少率が大きくなる。

また、１カ所のベアリング部１０２で、管素材の縮径と溝成形を同時に行うと、管素材からの断面減少率が大きくなり過ぎて、ベアリング部１０２にかかる加工負荷が高くなり、ベアリング部１０２に設けた突条１０３が欠損してしまう恐れがある。

そこで、本発明は、上記問題点を解決した偏肉管の製造方法を提案することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本願発明は、ダイスとプラグを用いて、管素材を引抜いて偏肉管を製造する偏肉管の製造方法であって、
前記ダイスは、前記管素材を縮径する縮径部と、縮径された前記管素材の外周面において管軸方向に溝を形成するベアリング部を備え、
前記管素材を、前記縮径部により縮径した後に、前記ベアリング部により前記溝を形成することを特徴とする偏肉管の製造方法である。

また、前記ダイスは、前記縮径部と前記ベアリング部との間に、縮径部の最少内径より大きな内径を有する逃し部を備えてもよい。

また、前記ベアリング部に突条を設け、該突条の入り口側部を、縮径部側から反対側に向かうほど幅及び高さが増加するように形成してもよい。

本発明によれば、縮径部により縮径した後に、前記ベアリング部により前記溝を形成するようにしたことにより、図１１に示すダイスを用いて、管素材を縮径するとともに溝を形成する製造方法と比較して、一つの加工工程における断面減少率を小さくすることができ、ベアリング部にかかる加工負荷を低減し、ベアリング部の一部が欠損することを抑制し、溝を確実に形成することができる。

本発明の実施例１に用いるダイス及びダイスホルダの縦断面図。 本発明の実施例１に用いるプラグの側面図。 本発明の実施例１に係る薄肉部を形成する方法を説明するための図。 本発明の実施例１に係る厚肉部を形成する方法を説明するための図。 本発明の実施例１に用いる突条の斜視図。 本発明の実施例１に係る偏肉管の縦断面図。 図６の要部拡大断面図。 図７の左側部の断面図。 図７の右側部の断面図。 本発明の実施例２に用いるダイス及びダイスホルダの縦断面図。 本発明を説明するためのもので、縮径するとともにその外周部に溝を同時に形成する方法に用いられるダイス及びダイスホルダの縦断面図。

本発明を実施するための形態を図に示す実施例に基づいて説明する。

［実施例１］
図１乃至図９は実施例１を示す。

図１は、本発明の実施例１に係る偏肉管の製造方法に用いるダイス１及びダイスホルダ３の縦断面図であり、図２はプラグ２の側面図である。

ダイス１は、ダイスホルダ３の中空部４に内蔵されている。中空部４は、金属製の管素材６が引き込まれる入口側４ａと、その反対側の出口側４ｂの両端が開口するとともに、ダイス１が出口側４ｂ方向へ移動することを阻止する段状の係合部４ｃが形成されている。

ダイス１は、図１に示すように、その内部に、入口側４ａと出口側４ｂが開口する管挿通空間１ａを有する中空筒状に形成され、この管挿通空間１ａを形成する内周面には、入口側４ａから出口側４ｂに向かって順に、アプローチ部１１、第１ベアリング部１２、逃し部１３、第２ベアリング部１４、リリーフ部１５が形成されている。

アプローチ部１１は、入口側４ａから出口側４ｂに向かって縮径するテーパ状に形成され、アプローチ部１１により、入口側４ａから引き込まれた管素材６を徐々に縮径することができるようになっている。

第１ベアリング部１２は、その内径が略一定の筒状に形成され、アプローチ部１１で縮径された管素材６の外形寸法を、第１ベアリング部１２により確定するようになっている。

アプローチ部１１と第１ベアリング部１２で、管素材６を縮径する縮径部２１を構成している。

逃し部１３は、第１ベアリング部１２の内径、すなわち、縮径部２１の最少内径よりも大きな内径で形成され、逃し部１３により、管素材６の引抜加工時に生じる熱を逃すことができるようになっている。

第２ベアリング部１４の内周面には、図１に示すように、周方向に９０°の等間隔で４個の突条２２が、管挿通空間１ａの軸芯方向Ｘ−Ｘに形成されている。突条２２は、図５に示すように、その先端部２２ａが、入口側４ａから出口側４ｂに向かって、その周方向の幅と径方向の高さが斬増するように形成され、本体部２２ｂは、その幅と径方向の高さが一定に形成されている。突条２２は、第２ベアリング部１４からリリーフ部１５に亘って形成され、リリーフ部１５における突条２２ｃは、入口側４ａから出口側４ｂに向かって、その周方向の幅と径方向の高さが斬減するように形成されている。なお、リリーフ部１５には、突条２２を形成しなくてもよい。

突条２２により、管素材６の縮径部２１で縮径された部分の外周面に溝２５が形成されるようになっている。なお、突条２２の断面形状や、数、周方向の間隔は、形成される溝２５の位置や形状に応じて任意に形成することができる。

また、第２ベアリング部１４の突条２２以外の内面は、第１ベアリング部１２の内径、すなわち、縮径部２１の出口側端部の内径よりも若干大きく設定されている。第２ベアリング部１４の突条２２以外の内面を、第１ベアリング部１２の内径よりも若干大きく形成したことで、溝２５の形成により生じる余肉の移動ができ、ダイス１からの面圧を減少させ、溝２５を精度よく形成することができる。

リリーフ部１５は、入口側４ａから出口側４ｂに向かって拡径するテーパ状に形成されている。

プラグ２は、図２に示すように、大径軸部２ａと、この大径軸部２ａの外径よりも小さな外径の小径軸部２ｂを有し、大径軸部２ａと小径軸部２ｂの間には、小径軸部２ｂ側に至る程縮径するテーパ状の縮径軸部２ｃが形成されている。

次に、偏肉管の製造方法について説明する。

先ず、プラグ２を、図３に示すように、ダイス１の管挿通空間１ａ内に、ダイス１の第１ベアリング部１２、逃し部１３、第２ベアリング部１４と、プラグ２の大径軸部２ａとが対峙して位置するように挿入配置する。

次に、管素材６を、入口側４ａからダイス１とプラグ２との間に挿入し、出口側４ｂから図３の矢印Ａ方向に引抜くと、管素材６は、図３，図７，図９に示すように、縮径部２１と大径軸部２ａとにより縮径されて薄肉部６ａが形成され、その後、第２ベアリング部１４の突条２２と大径軸部２ａとにより、薄肉部６ａの外周部に４つの溝２５が管軸方向（Ｘ−Ｘ方向）に形成される。

次に、管素材６を引抜いている途中で、かつ、薄肉部６ａを所定の長さ形成した後に、プラグ２を図３の矢印Ｂ方向へ後退させて、図４に示すように、第１ベアリング部１２、逃し部１３、第２ベアリング部１４と、プラグ２の小径軸部２ｂとが対峙するようにする。この状態で、管素材６を引き抜くと、ダイス１の縮径部２１と、プラグ２の小径軸部２ｂにより、図７に示すように、薄肉部６ａの後方に、徐々に肉厚が厚くなる変肉部６ｂと、その後方に薄肉部６ａよりも肉厚が厚い厚肉部６ｃが形成される。また第２ベアリング部１４の突条２２と小径軸部２ｂとにより、変肉部６ｂと厚肉部６ｃの外周には、薄肉部６ａの外周と同様に溝２５が管軸方向（Ｘ−Ｘ方向）に形成される。

これにより、図６〜図９に示すような偏肉管３０を得ることができる。この偏肉管３０は、その外径が軸方向に亘ってすべて略同一に形成されているとともに、管軸方向に肉厚が異なり、肉厚の薄い薄肉部６ａと、この薄肉部６ａから徐々に肉厚が厚くなる変肉部６ｂと、肉厚の厚い厚肉部６ｃを有する。本実施例の偏肉管３０においては、図６〜図９に示すように、薄肉部６ａ、変肉部６ｂ、厚肉部６ｃを夫々１つ形成した。

また、偏肉管３０の外周には、溝２５が管軸方向全体に亘って形成されるとともに、図８，図９に示すように、溝２５は、９０°間隔で、周方向に４つ形成されている。なお、溝２５の断面形状や、数、周方向の間隔（ピッチ）は、任意に設定することができる。

本発明は、管素材６を、縮径部２１と大径軸部２ａ又は小径軸部２ｂにより縮径した後に、第２ベアリング部１４と大径軸部２ａ又は小径軸部２ｂにより溝２５を形成するようにしたことにより、図１１に示すダイスを用いて、管素材を縮径するとともに溝を形成する製造方法と比較して、一つの加工工程における断面減少率を小さくすることができ、ダイス１の突条２２にかかる加工負荷を低減し、突条２２が欠損することを抑制し、溝２５を確実に形成することができる。

また、ダイス１の逃し部１３を、第１ベアリング部１２の後方に設けるとともに、第１ベアリング部１２の内径よりも大きな内径で形成したことにより、逃し部１３によって、管素材６の引抜加工時に生じる熱を逃すことができ、管素材６とダイス１との溶着や、かじりの発生を抑制することができる。

また、突条２２の先端部２２ａを、入口側４ａから出口側４ｂに向かって、その周方向の幅と径方向高さが斬増するように形成したことにより、先端部２２ａにより、管肉をスムーズに掻き分けて溝２５を形成していくので、溝２５を精度よく形成することができる。

［実施例２］
上記実施例１においては、薄肉部６ａ、変肉部６ｂ、厚肉部６ｃを夫々１つ形成したが、薄肉部６ａ、変肉部６ｂ、厚肉部６ｃを、夫々複数個所形成してもよく、また、その数は任意に設定することができる。

すなわち、上記実施例１における偏肉管の製造方法と同様に、薄肉部６ａ、変肉部６ｂ、厚肉部６ｃを１つずつ形成した後において、管素材６を引抜いている途中で、かつ、厚肉部６ｃを所定の長さ形成した後に、プラグ２を図４の矢印Ｃ方向に前進させて、第１ベアリング部１２、逃し部１３、第２ベアリング部１４と、プラグ２の大径軸部２ｃとが対峙するようにする。この状態で、管素材６を引き抜けば、ダイス１の縮径部２１と、プラグ２の大径軸部２ａにより、厚肉部６ｃの後方に、徐々に肉厚が薄くなる変肉部６ｂと、その後方に厚肉部６ｃよりも肉厚が薄い薄肉部６ａが形成される。また第２ベアリング部１４と小径軸部２ｂとにより、変肉部６ｂと薄肉部６ａの外周には溝２５が管軸方向（Ｘ−Ｘ方向）に形成される。

このように、プラグ２を適宜、前進又は後退させることにより、薄肉部６ａと、厚肉部６ｃとを、変肉部６ｂを介して交互に形成することができる。

その他の構造は、前記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例２においても、上記実施例１と同様の作用、効果を奏する。

［実施例３］
上記実施例１，２では、プラグ２を、大径軸部２ａと、小径軸部２ｂの２種類の径部で構成し、偏肉管３０における変肉部６ｂ以外の肉厚を、厚肉部６ｃと薄肉部６ａの２種類で構成するようにしたが、プラグ２を３種類以上の径部で構成して、偏肉管における変肉部６ｂ以外の肉厚を３種類以上で構成するようにしてもよい。

その他の構造は、前記実施例１，２と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例３においても、上記実施例１，２と同様の作用、効果を奏する。

［実施例４］
前記実施例１〜３においては、逃し部１３を、第１ベアリング部１２と第２ベアリング部１４との間に形成したが、管素材６とダイス１との溶着や、かじりが発生しない場合には、図１０に示すように、逃し部１３を設けず、第１ベアリング部１２の出口側４ｂに、第２ベアリング部１４を直結して設けてもよい。

その他の構造は、前記実施例１〜３と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例４においても、逃し部１３以外については、上記実施例１〜３と同様の作用、効果を奏する。

１ ダイス
２ プラグ
６ 管素材
１３ 逃し部
１４ ベアリング部
２１ 縮径部
２２ 突条
２５ 溝
３０ 偏肉管

Claims (3)

1. ダイスとプラグを用いて、管素材を引抜いて偏肉管を製造する偏肉管の製造方法であって、
   前記ダイスは、前記管素材を縮径する縮径部と、縮径された前記管素材の外周面において管軸方向に溝を形成するベアリング部を備え、
   前記管素材を、前記縮径部により縮径した後に、前記ベアリング部により前記溝を形成することを特徴とする偏肉管の製造方法。
2. 前記ダイスは、前記縮径部と前記ベアリング部との間に、縮径部の最少内径より大きな内径を有する逃し部を備えたことを特徴とする請求項１記載の偏肉管の製造方法。
3. 前記ベアリング部に突条を設け、該突条の入り口側部が、縮径部側から反対側に向かうほど幅及び高さが増加するように形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の偏肉管の製造方法。

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