JPH0515372Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、管の冷間引き抜き加工用プラグに係
り、更に詳しくはプラグ本体の反転利用が割損の
虞なく実施できるプラグに関する。

〔従来の技術〕

冷間引き抜き加工により管を製造する場合に用
いるプラグの代表的なものとしては、円筒型、テ
ーパ型、玉型等がある。これらはそれぞれＲ型、
ラツパ型、中間型のダイスと組合わせて用いられ
る。この中でも円筒型プラグとＲ型ダイスとの組
合わせは、工具の形状が簡単なため工具加工が容
易であり、また比較的高加工度を得ることが出来
るため広く採用されている。

この場合、円筒型プラグは、一般には次のよう
にしてマンドレルに支持される。中実円柱状のプ
ラグ本体の軸心基端側に雌ねじ穴を穿設し、この
雌ねじ穴をマンドレル先端に突設した雄ねじ部に
直接螺合装着するか、あるいはプラグ原単位の低
減を図るために、プラグ本体をその内周面に雌ね
じを刻設した中空円筒状に形成し、このプラグ本
体をシヤンクを介してマンドレルで支持する。シ
ヤンクは先端小径段部外周に雄ねじが形成されて
おり、この雄ねじにてプラグ本体を螺着させる一
方、前記マンドレル先端に突設した雄ねじ部に螺
合装着される。

そして、引き抜き加工時は、第３図に示すよう
に、プラグ１０をダイス２０内に位置させて素管
３０をダイス２０により縮径加工すると共に、ダ
イス２０とプラグ１０とにより減肉加工すること
によつて所定寸法の管４０に仕上げる。この時、
素管３０は第３図中のａ点でプラグ１０に接触し
始め、ダイス２０の最小内径部に対応する位置ｂ
点までの間で縮径減肉加工され、ｃ点でプラグ１
０との接触を完了する。従つて、第３図の状態で
同一寸法仕様の素管３０の引き抜き加工を繰り返
すと、プラグ１０の素管３０との接触部ａ〜ｃ点
間、特にａ〜ｂ点間が徐々に摩耗する。このａ〜
ｂ点間が摩耗すると、引き抜き加工された管４０
の内径が所定寸法より小さくなり、これに伴つて
肉厚が厚くなる。また、プラグ１０の摩耗した部
分の表面が粗くなつて管４０の内面肌が悪化す
る。このため、プラグ１０は新品と頻繁に交換さ
れる。

しかしながら、第３図において、素管３０の内
面がプラグ１０に接触し始めるａ点よりもマンド
レル５０側の表面は摩耗していないため、プラグ
１０を新品と頻繁に交換すると、この部分が無駄
になつてプラグ原単位が悪化するという問題があ
つた。

この問題点を解決するためには、プラグ本体を
摩耗しない部分だけ短くしたプラグとするか、あ
るいは摩耗した側をマンドレル側にして反転使用
出来るようにプラグ本体を長くすると共に、その
軸心に貫通雌ねじ部を穿設したプラグとすること
が考えられ、この場合にはプラグ原単位の向上が
期待出来る。

ところが、前記したプラグのうち、プラグ本体
を短くして実際の引き抜き加工に必要なだけの長
さとしたプラグとすると、同一外径のプラグであ
つても段取りの異なる引き抜き加工時の加工度
（減面率）、素管の強度等の相違によつて引抜力が
大きくなる場合には加工中にプラグが引き抜き加
工方向に引つ張られてその位置が前進する、所謂
引き込み現象が生じるため、プラグの初期位置設
定が極めて難しくなり、段取り設定に多大な工数
を必要とするという問題がある。さらに、減肉率
が異なる場合にはプラグに対する素管内面の接触
開始点ａも異なるため、減肉率によつて長さの異
なるプラグが必要になり、その保管維持管理に多
大な工数を要するという問題もある。

また、反転使用可能なようにプラグ本体を長く
し、その軸心に貫通雌ねじ孔を穿設したプラグと
すると、素管３０が接触するａ〜ｃ点間のうち、
特に強大な径方向の圧縮力が作用するｂ〜ｃ点間
で軸心空隙を充填して割損防止を図る必要があ
り、そのためにマンドレルを先端の雄ねじ部５０
ａを長いものに取り替える必要がある。

また更に、いずれのプラグもその軸心に雌ねじ
穴（孔）が存在し、この雌ねじ穴（孔）部をマン
ドレル先端の雄ねじ部５０ａあるいはシヤンクの
小径段部の雄ねじ部に螺合装着することによつて
引抜力に抗してプラグを支持する構造であるた
め、両ねじ部に応力が集中してねじ部がひきちぎ
られてリング状に割損するという新たな問題が生
じ、プラグ原単位はさほど向上せず、場合によつ
ては更に悪化する。

このような問題点を解決するために、軸心に雌
ねじを有しない貫通孔が穿設されたプラグが提案
され、その一つとして実開昭62−131715号公報に
開示されるようなものがある。この公報に開示さ
れるプラグは、内部構造の詳細は示されていない
が、そのプラグ本体が抵抗力の小さいセラミツク
ス製であることから、その内部構造は第４図に示
すようなものと推察される。すなわち、シヤンク
６０の段部７０をねじ無し先細テーパに形成する
一方、プラグ本体１０のねじ無し貫通孔１０ａを
前記段部７０の先細テーパに密接外嵌するテーパ
孔とし、シヤンク６０の先端部外周に形成される
雄ねじ６０ａに螺合した締付けナツト８０でもつ
て締付け固定装着した構造で、これによつて抗折
力の小さいセラミツクス製のプラグ本体１０の割
損防止を図つたものと推察される。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記第４図の従来プラグ本体は
軸心に穿設した貫通孔が一端側から他端側に向か
つて直径の縮小（拡大る）する単一のテーパ孔で
あるため、局部摩耗した場合に先端側と後端側と
を反転して使用することが出来ない。また、特開
昭60−166118号公報に見られるように、素管先端
の口付け形状が内フランジ型で、引き手頭部が素
管内に挿入されて前記内フランジに係止される大
径管の引き抜き加工に際しては、プラグの先端側
に締付けナツトが位置しているため、プラグ先端
面と引き手頭部先端面とが当接する。その結果、
引き抜き初期においてダイス内の正規位置にプラ
グをセツトすることができず、そのために、減肉
加工が施されず製品とならない空引き長さが長く
なる。従つて、プラグの割損を防止し得るもの
の、プラグ原単位の向上は図り得ないのみなら
ず、大径管の引き抜き加工時には製品歩留が悪く
なるという問題があつた。

本考案は、かかる実情に鑑みなされたものであ
つて、その目的とするところは引抜力の相違によ
るプラグ位置移動が生じる場合においても、これ
による初期設定位置調整が必要であり、またプラ
グを反転使用でき、更にはプラグの割損をも防止
し得るのみならず、大径管の引き抜き加工時にあ
つても製品歩留を悪化させることのない管の冷間
引き抜き加工用プラグを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案のプラグは、先端部にねじ無し先細テー
パが形成されたプラグ保持具と、軸心に軸方向中
央を境にして端面へ向うに従つて直径が増大して
前記プラグ保持具の先細テーパに密接外嵌する同
一勾配のねじ無しテーパ孔が形成されると共に、
軸長方向等外径に形成されたプラグ本体と、前記
プラグ保持具に螺合装着され、外周に前記プラグ
本体軸心のねじ無しテーパ孔に密接内嵌するねじ
無しテーパが形成された締め付け部材とからなる
ことを特徴とする。

〔作用〕

プラグ保持具のねじ無し先細テーパに、プラグ
本体の軸心に穿設した一方端側のねじ無しテーパ
孔が密に外嵌し、他方端側の同一勾配のねじ無し
テーパ孔には前記プラグ保持具に螺合装着した締
め付け部材のねじ無しテーパが密に内嵌する。つ
まり、プラグ本体は、その軸心のテーパ孔がプラ
グ保持具および締め付け部材に形成したねじ無し
テーパと同じであるので、反転使用できる。

また、プラグ本体内面には、プラグ保持具と締
め付け部材の両外面に事実上その全面を密接状態
で支持され、引き抜き加工時に直径方向に強大な
力が作用してもその接触面にねじが無く、局部応
力集中部位がないから、割損することがない。こ
の結果、抗折力の小さいセラミツクス製のプラグ
本体でも何等問題なく使用することができる。

さらに、プラグ本体の先端側には何も突出する
ものがないから、大径管の引き抜き加工に使用す
る場合であつても空引き部分の長さを可及的に短
くすることができ、製品歩留りの悪化を招くこと
はない。

また更に、プラグ本体の長さは反転使用できる
長さであるので、引き抜き加工初期の所謂引き込
み現象にも何等問題なく対応することができる。

〔実施例〕

以下に本考案をその実施例について詳細に説明
する。

本考案のプラグは、第１図に示すように、プラ
グ保持具１と、その先端部に保持されるプラグ本
体２と、プラグ保持具１の先端部にプラグ本体２
を締着する締め付け部材３とよりなり、マンドレ
ル４には支持軸５およびシヤンク６を用いて支持
される。

プラグ保持具１は環状で、支持軸５の先端部に
形成された小径段部５ａに外嵌される。小径段部
５ａの先端部分はプラグ保持具１より突出し、雄
ねじ部５ｂになつている。プラグ保持具１の先端
部外周面は、先端へ向かうに従つて徐々に外径が
減少するねじ無しの先細テーパ１ａとされてい
る。

プラグ本体２も環状であり、軸心部にテーパ孔
を有する。該テーパ孔は、軸方向中央を境にして
両端面へ向うに従つて直径が増大する対称形状の
テーパ孔２ａ，２ａとされている。テーパ孔２
ａ，２ａはいずれもプラグ保持具１の先細テーパ
１ａに密接外嵌する奥行き、直径および勾配を有
し、ねじは設けられていない。プラグ本体２の軸
方向長さは、プラグ本体２の反転使用が可能なよ
うに、引き抜き加工に必要な長さに対して十分に
長く設定されている。プラグ本体２の外周面は実
質的に軸方向等径のストレート周面である。

締め付け部材３も環状で、内周面に支持軸の雄
ねじ部５ｂに螺合する雌ねじ部３ａを有する。締
め付け部材３の外周面は、基端側へ向かうに従つ
て外径が徐々に減少するテーパ３ｂとされてい
る。該テーパ３ｂはプラグ保持具１の先細テーパ
１ａと同様、プラグ本体２のテーパ孔２ａ，２ａ
の双方に互換的に密接内嵌し得る奥行き、直径お
よび勾配を有し、ねじは設けられていない。締め
付け部材３の軸方向長さは一方のテーパ孔２ａの
奥行きにほぼ等しい。従つて、先端側のテーパ孔
２ａに締め付け部材３が密接内嵌された状態で
は、締め付け部材３の先端面はプラグ本体２の先
端面とほぼ面一になる。締め付け部材３の先端面
には締め付け工具を係止させるための工具係止穴
３ｃが設けられている。

支持軸５はその基端部に雄ねじ部５ｃを有す
る。シヤンク６は円筒状で、その外径はマンドレ
ル４の外径に等しい。シヤンク６の内周面の一端
側にはマンドレル４先端の小径段部に形成された
雄ねじ部４ａに螺合する雄ねじ部６ａが設けられ
ており、他端側には支持軸５の雄ねじ部５ｃに螺
合する雌ねじ部６ｂが設けられている。支持軸５
の雄ねじ部５ｃがシヤンク６の雌ねじ部６ｂに螺
合した状態で、支持軸５の小径段部５ａはシヤン
ク６の先端側に突出する。

このような構成のプラグは、次のようにしてマ
ンドレル４に装着される。

マンドレル４先端の雄ねじ部４ａにシヤンク６
のねじ部６ａを螺着外嵌してマンドレル４の先端
にシヤンク６を装着すると共に、シヤンク６の雌
ねじ６ｂに支持軸５の雄ねじ部５ｃを螺着外嵌し
てシヤンク６の先端側に支持軸５を支持する。そ
して、シヤンク６の先端側に突出する支持軸５の
小径段部５ａにプラグ保持具１を差し込んで、こ
れを同心状に保持する。

次いで、プラグ保持具１の先細テーパ１ａにプ
ラグ本体２の一方のテーパ孔２ａを外嵌させた
後、締め付け部材３の工具係止穴３ｃに締め付け
工具を差し込み、プラグ本体２の先端側に突出す
る支持軸５の雄ねじ部５ｂに締め付け部材３の雌
ねじ部３ａをねじ込む。

このねじ込みにより、締め付け部材３のテーパ
３がプラグ本体２の先端側のテーパ孔２ａに内挿
され、更にねじ込みを続けることにより、プラグ
本体２の基端側のテーパ孔２ａはプラグ保持具１
のテーパ１ａに完全に密着外嵌し、先端側のテー
パ孔２ａは締め付け部材３のテーパ３ａに完全に
密着外嵌する。その結果、プラグ本体２はテーパ
保持具１および締め付け部材３の外面側に同心状
に保持される。保持されたプラグ本体２の先端側
に締め付け部材３および支持軸５のいずれも突出
しない。

こうしてマンドレル４に支持されたプラグを管
の冷間引き抜きに使用した場合には、プラグ本体
２の外周面が引き抜き加工に必要な長さに対して
十分に長く設定されているので、引き抜き加工中
にプラグが引き抜き加工方向に引つ張られる所謂
引き込み現象が生じても、所定の引き抜き加工が
行われる。従つて、プラグの初期位置設定が容易
になる。

プラグの使用に伴う摩耗はプラグ本体２の外周
面先端側に生じ、基端側は摩耗しないので、製品
寸法が問題となる程度に先端側が摩耗した場合に
は、プラグ本体２の摩耗した側をマンドレル側に
反転させてプラグ本体２を装着し直すことができ
る。すなわち、プラグ本体２を反転させても、そ
の両側のテーパ孔２ａ，２ａが対称的に形成され
ているので、反転前と同様にプラグ本体２をプラ
グ保持具１および締め付け部材３の外面側に保持
することができる。そして、この反転使用により
プラグ本体２の使用寿命を２倍に延長することが
できる。

プラグ使用中はプラグ本体２に作用する引抜力
が締め付け部材３のテーパ３ａで受けられ、引抜
力が強大な場合にもプラグ本体２が確実に支持さ
れる。すなわち、引抜力を受ける部分にねじがな
く、応力集中部分が存在しないので、ねじ部がひ
きちぎられるといつた問題が生じない。従つて、
セラミツク製のプラグ本体２も何等問題なく使用
することができる。

大径管の引き抜き加工では、素管先端の口付け
形状が内フランジ型で、引き手頭部が素管内に挿
入されて前記内フランジに係止される場合がある
が（特開昭60−166118号公報参照）、その場合に
あつてもプラグ本体２の先端端には何も突出して
いなので、引き抜き初期にプラグ本体２をダイス
内の正規位置にセツトしてもプラグ本体２が引き
手頭部に干渉しない。従つて、空引き長さが可及
的に抑制され、製品歩留りの向上が図られる。

プラグ本体２の材質としては、耐摩耗性の点か
ら超硬、セラミツクが望ましい。抵抗力の小さい
これらの材質を用いても割損の危険はほとんどな
い。ただし、他の例えば炭素鋼工具鋼、合金鋼工
具鋼等の使用を除外するものではない。

本考案のプラグは上記実施例に限定するもので
はなく、例えば第２図に示すように、締め付け部
材３を支持軸５と一体的に形成して、締め付け部
材３をシヤンク６に直接螺着するようにしてもよ
い。

〔考案の効果〕

本考案のプラグは、プラグ本体の反転使用がで
き、しかもその材質として抵抗力の小さいセラミ
ツク等を使用しても割損の虞れがなく、工具原単
位の大巾節減を可能ならしめる。また、反転使用
が可能なことに伴つてプラグ本体が十分な長さを
有し、所謂引き込み現象にも問題なく対応できる
ので、プラグの初期位置設定が容易になり、段取
り工数を削減することができる。更に、大径管を
引き抜き加工する場合の空引き部分の長さを可及
的に短縮できるので、製品歩留りを改善すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を実施したプラグの一例につい
てその構造および取付状態を示す断面図、第２図
は本考案の他の実施例を示す断面図、第３図およ
び第４図は従来プラグの構造および取付状態を示
す断面図である。 図中、１……プラグ保持具、１ａ……先細テー
パ、２……プラグ本体、２ａ……テーパ孔、３…
…締め付け部材、３ｂ……テーパ、４……マンド
レル、５……支持軸、６……シヤンク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 先端部にねじ無し先細テーパが形成されたプラ
   グ保持具と、軸心に軸長方向中央を境にして端面
   へ向うに従つて直径が増大して前記プラグ保持具
   の先細テーパに密接外嵌する同一勾配のねじ無し
   テーパ孔が形成されると共に、軸長方向等外径に
   形成されたプラグ本体と、前記プラグ保持具に螺
   合装着され、外周に前記プラグ本体軸心のねじ無
   しテーパ孔に密接内嵌するねじ無しテーパが形成
   された締め付け部材とからなることを特徴とする
   管の冷間引き抜き加工用プラグ。