JPH04727B2 - - Google Patents
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- JPH04727B2 JPH04727B2 JP62234270A JP23427087A JPH04727B2 JP H04727 B2 JPH04727 B2 JP H04727B2 JP 62234270 A JP62234270 A JP 62234270A JP 23427087 A JP23427087 A JP 23427087A JP H04727 B2 JPH04727 B2 JP H04727B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core material
- outer tube
- composite
- die
- tube
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、外管に心材を挿通した状態でダイス
に通して引抜くことにより両者を接合させる複合
棒又は複合管の引抜成形方法において、外管と心
材との界面に生ずる「すべり」を大きくし、この
「すべり」を利用して両者を金属的に接合するこ
とにより、接合強度を大きくした複合棒又は複合
管の引抜成形方法に関するものである。
に通して引抜くことにより両者を接合させる複合
棒又は複合管の引抜成形方法において、外管と心
材との界面に生ずる「すべり」を大きくし、この
「すべり」を利用して両者を金属的に接合するこ
とにより、接合強度を大きくした複合棒又は複合
管の引抜成形方法に関するものである。
尚、本明細書において「外管」とは、金属薄板
をロール成形して管状にしたものも含まれる。
をロール成形して管状にしたものも含まれる。
複合棒又は複合管の成形方法には、熱間加工で
ある押出し法、鋳ぐるみ法、冷間加工である爆着
法があり、これらはいずれも接合強度の大きな複
合棒又は複合管が得られる利点はあるが、生産性
が低くコスト高となる問題がある。
ある押出し法、鋳ぐるみ法、冷間加工である爆着
法があり、これらはいずれも接合強度の大きな複
合棒又は複合管が得られる利点はあるが、生産性
が低くコスト高となる問題がある。
この点、冷間加工で行われる引抜成形法により
十分な接合強度を有する複合棒又は複合管が成形
できれば、生産性の高いため低コストとなる。
十分な接合強度を有する複合棒又は複合管が成形
できれば、生産性の高いため低コストとなる。
従来の複合棒又は複合管の引抜成形方法におい
ては、第６図に示されるように、外管２２に心材
２４を〓間が殆どない状態か、或いはその〓間が
小さい状態にして挿通し、ダイス２６を通して引
抜く際に加わるダイス圧力によつて両者２２，２
４を接合している。
ては、第６図に示されるように、外管２２に心材
２４を〓間が殆どない状態か、或いはその〓間が
小さい状態にして挿通し、ダイス２６を通して引
抜く際に加わるダイス圧力によつて両者２２，２
４を接合している。
このように、外管２２の内径と、心材２４の外
径との差が殆どないため、外管２２の内表層部と
心材２４の表層部との変形量に殆ど差がない。よ
つて、外管２２と心材２４との界面においては、
両者２２，２４がほぼ一体となつて変形し、界面
において生ずる両素材の間のすべりは小さいか、
或いは殆どない。
径との差が殆どないため、外管２２の内表層部と
心材２４の表層部との変形量に殆ど差がない。よ
つて、外管２２と心材２４との界面においては、
両者２２，２４がほぼ一体となつて変形し、界面
において生ずる両素材の間のすべりは小さいか、
或いは殆どない。
このため、外管２２と心材２４とは、引抜時に
加わるダイス圧力によつて密着されているのみで
あり、両者２２，２４の界面において素材の相対
的な移動（すべり）が生じて接合されるいわゆる
金属的な接合には至つていない。よつて、接合部
強度は小さい。
加わるダイス圧力によつて密着されているのみで
あり、両者２２，２４の界面において素材の相対
的な移動（すべり）が生じて接合されるいわゆる
金属的な接合には至つていない。よつて、接合部
強度は小さい。
この金属的な接合が得られない原因は、引抜時
における両素材（外管２２と心材２４）の界面に
おける変形量が小さいので、変形によつて生ずる
接合に有効な活性面（新生面）の発生が少ないか
らであり、接合強度を大きくするには、両素材の
界面を十分に活性にすることが必要である。
における両素材（外管２２と心材２４）の界面に
おける変形量が小さいので、変形によつて生ずる
接合に有効な活性面（新生面）の発生が少ないか
らであり、接合強度を大きくするには、両素材の
界面を十分に活性にすることが必要である。
本発明は、このような問題点に鑑み、引抜時に
外管と心材との界面に大きなすべりを生じさせて
界面を活性にし、これにより両者を金属的に接合
して、その接合強度を増大させることを目的とし
てなされたものである。
外管と心材との界面に大きなすべりを生じさせて
界面を活性にし、これにより両者を金属的に接合
して、その接合強度を増大させることを目的とし
てなされたものである。
上記問題点を解決するために本発明の採用した
手段は、棒状又は管状の心材を外管に挿通した状
態でダイスに通して引抜くことにより両素材を接
合する複合棒又は複合管の引抜成形方法におい
て、前記心材の絞り成形が開始される部分におけ
る心材と外管との各速度の比で定義される相対す
べりが、外管と心材との界面に生ずるすべりのみ
により両素材が金属的接合に至る大きさ以上とな
るように、外管の内径を心材の外径よりも大きく
するか、或いは外管に後方張力を加えて引抜くこ
とである。
手段は、棒状又は管状の心材を外管に挿通した状
態でダイスに通して引抜くことにより両素材を接
合する複合棒又は複合管の引抜成形方法におい
て、前記心材の絞り成形が開始される部分におけ
る心材と外管との各速度の比で定義される相対す
べりが、外管と心材との界面に生ずるすべりのみ
により両素材が金属的接合に至る大きさ以上とな
るように、外管の内径を心材の外径よりも大きく
するか、或いは外管に後方張力を加えて引抜くこ
とである。
「相対すべり」が上記した大きさ以上となるよ
うにして、外管に心材を挿通してダイスを通して
両素材を一緒に引抜くと、心材に対する外管の変
形量が大きくなつて、ダイスの入口部分において
両素材の間に大きな「すべり」が生ずる。この
「すべり」は、ダイスの入口から出口に向かつて
漸次小さくなつて、ダイスの出口においては、両
素材は接合されて「すべり」はなくなる。両素材
の界面に大きな「すべり」が生ずると、界面に存
在していた酸化膜などが破壊されて界面が活性と
なつて、両素材が、単に密着して一体となるので
はなくて、大きな接合強度を以て金属的に強固に
接合される。
うにして、外管に心材を挿通してダイスを通して
両素材を一緒に引抜くと、心材に対する外管の変
形量が大きくなつて、ダイスの入口部分において
両素材の間に大きな「すべり」が生ずる。この
「すべり」は、ダイスの入口から出口に向かつて
漸次小さくなつて、ダイスの出口においては、両
素材は接合されて「すべり」はなくなる。両素材
の界面に大きな「すべり」が生ずると、界面に存
在していた酸化膜などが破壊されて界面が活性と
なつて、両素材が、単に密着して一体となるので
はなくて、大きな接合強度を以て金属的に強固に
接合される。
最初に、第１図を参照にして、特許請求の範囲
第１項に記載の発明について説明する。
第１項に記載の発明について説明する。
外管２の外径Doは、心材４の外径Diに対して
引抜中に割れない範囲でできるだけ大きくする。
このため、外管２の内径doと、心材４の外径Di
との差は大きく、両素材の間に大きな〓間８が形
成されている。
引抜中に割れない範囲でできるだけ大きくする。
このため、外管２の内径doと、心材４の外径Di
との差は大きく、両素材の間に大きな〓間８が形
成されている。
実施例の心材４は棒材から成り、上記のような
寸法構成の外管２に心材４を挿通し、ダイス６に
通して引抜くと、外管２の内径doと、心材４の
外径Diとの差が大きいために、ダイス６の入口
部６ａでは外管２のみが空引きとなり、これによ
り絞り部６ｂの入口Ａに張力が作用して外管２が
変形し易くなる。このため、引抜時における外管
２の変形量は心材４に比較して大きくなる。
寸法構成の外管２に心材４を挿通し、ダイス６に
通して引抜くと、外管２の内径doと、心材４の
外径Diとの差が大きいために、ダイス６の入口
部６ａでは外管２のみが空引きとなり、これによ
り絞り部６ｂの入口Ａに張力が作用して外管２が
変形し易くなる。このため、引抜時における外管
２の変形量は心材４に比較して大きくなる。
この結果、ダイス６に入る外管２の引抜速度
Voは、心材４の引抜速度Viに比較してはるかに
小さくなり、ダイス６の絞り部６ｂにおいては、
外管２と心材４との引抜速度の差によつて両素材
２，４の界面に大きな「相対すべり」が生ずる。
この「相対すべり」は、心材４の絞り成形が開始
される部分であるダイス６の絞り部６ｂの入口Ａ
における心材４と外管２の引抜速度（Vi／Vo）
で定義される。
Voは、心材４の引抜速度Viに比較してはるかに
小さくなり、ダイス６の絞り部６ｂにおいては、
外管２と心材４との引抜速度の差によつて両素材
２，４の界面に大きな「相対すべり」が生ずる。
この「相対すべり」は、心材４の絞り成形が開始
される部分であるダイス６の絞り部６ｂの入口Ａ
における心材４と外管２の引抜速度（Vi／Vo）
で定義される。
ダイス６の絞り部６ｂから整形部６ｃに進むに
つれて外管２の引抜速度Voは徐々に増し、心材
４の引抜速度Viとの差が小さくなつてすべりも
小さくなり、絞り部６ｂの出口Ｂに至ると外管２
の引抜速度Voと、心材４の引抜速度Viとは等し
くなつて両素材の間のすべりはなくなる。このよ
うに、ダイス６の絞り部６ｂの入口Ａから出口Ｂ
の間において外管２と心材４との界面に大きなす
べりが生じ、このすべりによつて界面が活性とな
る。
つれて外管２の引抜速度Voは徐々に増し、心材
４の引抜速度Viとの差が小さくなつてすべりも
小さくなり、絞り部６ｂの出口Ｂに至ると外管２
の引抜速度Voと、心材４の引抜速度Viとは等し
くなつて両素材の間のすべりはなくなる。このよ
うに、ダイス６の絞り部６ｂの入口Ａから出口Ｂ
の間において外管２と心材４との界面に大きなす
べりが生じ、このすべりによつて界面が活性とな
る。
一方、ダイス６の絞り部６ｂにおいて、素材
（外管２と心材４）にダイス圧力（σ）が加わり、
すべり作用によつて活性化された外管２と心材４
との界面にダイス圧力（σ）が加わつて外管２と
心材４とが金属的に接合され、複合棒となつてダ
イス６から出てくる。
（外管２と心材４）にダイス圧力（σ）が加わり、
すべり作用によつて活性化された外管２と心材４
との界面にダイス圧力（σ）が加わつて外管２と
心材４とが金属的に接合され、複合棒となつてダ
イス６から出てくる。
第１図において、ダイス６の入口部６ａにおい
ては外管２のみが空引きされて変形する。この結
果、絞り部６ｂの入口Ａの部分の外管２に後方張
力を加えているのと同様な状態となり、外管２に
後方張力を加えると、外管２と心材４との界面に
おける相対すべりが大きくなると考えられる。
ては外管２のみが空引きされて変形する。この結
果、絞り部６ｂの入口Ａの部分の外管２に後方張
力を加えているのと同様な状態となり、外管２に
後方張力を加えると、外管２と心材４との界面に
おける相対すべりが大きくなると考えられる。
そこで、第２図に示されるように、外管２と心
材４とを接合するためのダイス６の上方に、外管
２のみを空引きする別のダイスを設ければ、外管
２に後方張力（σb）を加えたのと同様な状態と
なる。
材４とを接合するためのダイス６の上方に、外管
２のみを空引きする別のダイスを設ければ、外管
２に後方張力（σb）を加えたのと同様な状態と
なる。
また、第３図に示される実施例は、心材４とし
て管を使用して複合管を成形する例である。心材
４が管であると、引抜時に心材である内管が内側
に逃げて変形し易いので、内管にマンドレル、プ
ラグを使用してその変形を防止して引抜くと接合
強度を大きくすることができる。
て管を使用して複合管を成形する例である。心材
４が管であると、引抜時に心材である内管が内側
に逃げて変形し易いので、内管にマンドレル、プ
ラグを使用してその変形を防止して引抜くと接合
強度を大きくすることができる。
以下、本発明に係わる方法により成形した複合
棒の実験結果を挙げる。
棒の実験結果を挙げる。
第４図ａは、心材の外径を一定にして、外管の
外径とダイス径との比（Do／Ｄ）の変化に対す
る外管及び心材の断面減少率を示す図であり、同
ｂは、外管の外径とダイス径との比（Do／Ｄ）
の変化に対する相対すべり及び接合強度を示す図
である。本実験においては、外管はアルミニウム
管（A1050）を使用し、心材は外径15.5mmの炭素
鋼（S45C）製の丸棒を使用いた。ダイスの内径
は16mmのものを使用し、外管の肉厚は、心材と外
管との総合断面減少率が28％の一定となるように
定めた。ここで、「断面減少率」とは、引抜成形
により減少した断面積を引抜前の断面積で除した
値をいい、「総合断面減少率」とは、引抜成形に
より減少した外管と心材の各断面積の和を、引抜
成形前の外管と心材との総断面積で除した値をい
う。
外径とダイス径との比（Do／Ｄ）の変化に対す
る外管及び心材の断面減少率を示す図であり、同
ｂは、外管の外径とダイス径との比（Do／Ｄ）
の変化に対する相対すべり及び接合強度を示す図
である。本実験においては、外管はアルミニウム
管（A1050）を使用し、心材は外径15.5mmの炭素
鋼（S45C）製の丸棒を使用いた。ダイスの内径
は16mmのものを使用し、外管の肉厚は、心材と外
管との総合断面減少率が28％の一定となるように
定めた。ここで、「断面減少率」とは、引抜成形
により減少した断面積を引抜前の断面積で除した
値をいい、「総合断面減少率」とは、引抜成形に
より減少した外管と心材の各断面積の和を、引抜
成形前の外管と心材との総断面積で除した値をい
う。
第４図ａから、外管の外径（Do）を大きくす
ると、外管の断面減少率は増加するが、心材のそ
れは減少し、その結果、第４図ｂに示されるよう
に、外管の外径（Do）が大きくなると、相対す
べりが増加して接合高度が大きくなる。本発明に
おいては、外管２と心材４との界面の相対すべり
が2.5以上になるようにすると、大きな接合強度
が得られ、この点が本発明の引抜成形方法の特徴
である。
ると、外管の断面減少率は増加するが、心材のそ
れは減少し、その結果、第４図ｂに示されるよう
に、外管の外径（Do）が大きくなると、相対す
べりが増加して接合高度が大きくなる。本発明に
おいては、外管２と心材４との界面の相対すべり
が2.5以上になるようにすると、大きな接合強度
が得られ、この点が本発明の引抜成形方法の特徴
である。
よつて、外管の外径を大きくすると接合強度が
大きくなることがわかる。また、接合強度は相対
すべりにほぼ比例し、この相対すべりを大きくす
るには、外管の変形量を心材のそれよりも大きく
することが必要であり、外管、心材にそれぞれ軟
材及び硬材を使用すればよいことがわかる。
大きくなることがわかる。また、接合強度は相対
すべりにほぼ比例し、この相対すべりを大きくす
るには、外管の変形量を心材のそれよりも大きく
することが必要であり、外管、心材にそれぞれ軟
材及び硬材を使用すればよいことがわかる。
第５図は、外管に後方張力を加えた場合と、加
えない場合とを比較した図である。本実験におい
ては、外管は工業用アルミニウム管（A1050）を
使用し、心材は工業用鈍銅（C1100）製の丸棒を
使用し、総合断面減少率を変化させて後方張力
（σb）の有無の影響をみた。
えない場合とを比較した図である。本実験におい
ては、外管は工業用アルミニウム管（A1050）を
使用し、心材は工業用鈍銅（C1100）製の丸棒を
使用し、総合断面減少率を変化させて後方張力
（σb）の有無の影響をみた。
後方張力を加えた場合（σb＝4.5Kgｆ／mm2）の
方が加えない場合（σb＝０Kgｆ／mm2）に比較し
て、変形量（断面減少率）は外管で大きく、心材
で小さく〔第５図ａ〕、この結果相対すべりは大
きくなり〔第５図ｂ〕、相対すべりが大きいほど
接合強度は大きくなる〔第５図ｃ〕。
方が加えない場合（σb＝０Kgｆ／mm2）に比較し
て、変形量（断面減少率）は外管で大きく、心材
で小さく〔第５図ａ〕、この結果相対すべりは大
きくなり〔第５図ｂ〕、相対すべりが大きいほど
接合強度は大きくなる〔第５図ｃ〕。
よつて、後方張力を加えた方が接合強度が大き
くなることがわかる。
くなることがわかる。
本発明は、複合棒又は複合管の引抜成形方法に
おいて、心材の絞り成形が開始される部分におけ
る心材と外管との各速度の比で定義される相対す
べりが一定値以上となるように、外管の内径を心
材の外径よりも大きくするか、或いは外管に後方
張力を加えて引抜くことにより、引抜時に外管と
心材との界面に大きなすべりを生じさせる構成で
あるので、この大きなすべりによつて外管と心材
との界面が活性となつて、その界面において両者
がすべりのみによつて金属的に接合される。この
結果、引抜成形のみによつて、接合強度の大きな
複合棒、或いは複合管を成形できる。
おいて、心材の絞り成形が開始される部分におけ
る心材と外管との各速度の比で定義される相対す
べりが一定値以上となるように、外管の内径を心
材の外径よりも大きくするか、或いは外管に後方
張力を加えて引抜くことにより、引抜時に外管と
心材との界面に大きなすべりを生じさせる構成で
あるので、この大きなすべりによつて外管と心材
との界面が活性となつて、その界面において両者
がすべりのみによつて金属的に接合される。この
結果、引抜成形のみによつて、接合強度の大きな
複合棒、或いは複合管を成形できる。
第１図ないし第３図は、いずれも本発明に係わ
る引抜成形方法を説明するためのダイスの部分の
断面図、第４図ａは、心材の外径を一定にして外
管の外径とダイス径の比（Do／Ｄ）の変化に対
する外管及び心材の断面減少率を示す図、同ｂ
は、同様の比（Do／Ｄ）の変化に対する相対す
べり及び接合強度を示す図、第５図ａは、外管に
後方張力を加えた場合と加えない場合における総
合断面減少率に対する外管及び心材の断面減少率
を示す図、同ｂは、同様に総合断面減少率に対す
る相対すべりを示す図、同ｃは、同様に相対すべ
りに対する接合強度を示す図、第６図は、従来の
複合棒の引抜成形方法を説明するためのダイスの
部分の断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕、Ａ：ダイスの絞り
部の入口、Ｂ：ダイスの絞り部の出口、Vo：ダ
イスの絞り部の入口における外管の引抜速度、
Vi：ダイスの絞り部の入口における心材の引抜
速度、２：外管、４：心材、６：ダイス、６ａ：
ダイスの入口部、６ｂ：ダイスの絞り部、６ｃ：
ダイスの整形部。
る引抜成形方法を説明するためのダイスの部分の
断面図、第４図ａは、心材の外径を一定にして外
管の外径とダイス径の比（Do／Ｄ）の変化に対
する外管及び心材の断面減少率を示す図、同ｂ
は、同様の比（Do／Ｄ）の変化に対する相対す
べり及び接合強度を示す図、第５図ａは、外管に
後方張力を加えた場合と加えない場合における総
合断面減少率に対する外管及び心材の断面減少率
を示す図、同ｂは、同様に総合断面減少率に対す
る相対すべりを示す図、同ｃは、同様に相対すべ
りに対する接合強度を示す図、第６図は、従来の
複合棒の引抜成形方法を説明するためのダイスの
部分の断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕、Ａ：ダイスの絞り
部の入口、Ｂ：ダイスの絞り部の出口、Vo：ダ
イスの絞り部の入口における外管の引抜速度、
Vi：ダイスの絞り部の入口における心材の引抜
速度、２：外管、４：心材、６：ダイス、６ａ：
ダイスの入口部、６ｂ：ダイスの絞り部、６ｃ：
ダイスの整形部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 棒状又は管状の心材を外管に挿通した状態で
ダイスに通して引抜くことにより両素材を接合す
る複合棒又は複合管の引抜成形方法において、 前記心材の絞り成形が開始される部分における
心材と外管との各速度の比で定義される相対すべ
りが、外管と心材との界面に生ずるすべりのみに
より両素材が金属的接合に至る大きさ以上となる
ように、外管の内径を心材の外径よりも大きくし
て引抜くことを特徴とする複合棒又は複合管の引
抜成形方法。 ２ 棒状又は管状の心材を外管に挿通した状態で
ダイスに通して引抜くことにより両素材を接合す
る複合棒又は複合管の引抜成形方法において、 前記心材の絞り成形が開始される部分における
心材と外管との各速度の比で定義される相対すべ
りが、外管と心材との界面に生ずるすべりのみに
より両素材が金属的接合に至る大きさ以上となる
ように、外管に後方張力を加えて引抜くことを特
徴とする複合棒又は複合管の引抜成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23427087A JPS6475114A (en) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Drawing method for composite bar or composite pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23427087A JPS6475114A (en) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Drawing method for composite bar or composite pipe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6475114A JPS6475114A (en) | 1989-03-20 |
| JPH04727B2 true JPH04727B2 (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=16968336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23427087A Granted JPS6475114A (en) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Drawing method for composite bar or composite pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6475114A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005320758A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Nikko Co Ltd | ショベル・スコップ |
| JP5796516B2 (ja) * | 2011-03-03 | 2015-10-21 | 新日鐵住金株式会社 | 金属二重管の製造方法 |
| CN104384212B (zh) * | 2014-11-27 | 2016-08-24 | 北京科技大学 | 一种金属与碳纤维复合线材制备方法 |
| JP2018051604A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 矢崎エナジーシステム株式会社 | 複合導体線の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55141311A (en) * | 1979-04-21 | 1980-11-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of laminated metallic pipe |
| JPS609517A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-18 | Nippon Steel Corp | 二重鋼管の引き抜き拡管による製造方法 |
-
1987
- 1987-09-18 JP JP23427087A patent/JPS6475114A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6475114A (en) | 1989-03-20 |
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