JPH057922A - パイプ形状品の製造方法 - Google Patents
パイプ形状品の製造方法Info
- Publication number
- JPH057922A JPH057922A JP16436591A JP16436591A JPH057922A JP H057922 A JPH057922 A JP H057922A JP 16436591 A JP16436591 A JP 16436591A JP 16436591 A JP16436591 A JP 16436591A JP H057922 A JPH057922 A JP H057922A
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- Japan
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- mandrel
- product
- pipe
- inner diameter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プレス鍛造において、中空長尺のパイプ形状
品を精度良く製造する。 【構成】 穴を形成した素材１３ｄの内径および外径を
縮小してパイプ形状品ををプレス鍛造するパイプ形状品
の製造方法において、複動シリンダーまたはプレルのス
ライド３に取付けた補助シリンダー１８のシリンダーロ
ッド２０によって、内径を成形するマンドレル５をボル
スター６に押し付け固定しながら、プレス鍛造を行なう
ことを特徴とするパイプ形状品の製造方法。 【効果】 マンドレルの浮き上がりを防止することがで
き、１回の押出加工で折れ込み欠陥の無いパイプ形状品
を製造することができる。
品を精度良く製造する。 【構成】 穴を形成した素材１３ｄの内径および外径を
縮小してパイプ形状品ををプレス鍛造するパイプ形状品
の製造方法において、複動シリンダーまたはプレルのス
ライド３に取付けた補助シリンダー１８のシリンダーロ
ッド２０によって、内径を成形するマンドレル５をボル
スター６に押し付け固定しながら、プレス鍛造を行なう
ことを特徴とするパイプ形状品の製造方法。 【効果】 マンドレルの浮き上がりを防止することがで
き、１回の押出加工で折れ込み欠陥の無いパイプ形状品
を製造することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プレス鍛造（主とし
て冷間鍛造）において、中空長尺のパイプ形状品を精度
良く製造するための方法に関するものである。
て冷間鍛造）において、中空長尺のパイプ形状品を精度
良く製造するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、内径ｄφ、外径３ｄφ、長さ２０
ｄのパイプ形状品の製造は、次のような工程で行なって
いた。第１工程で図５（Ａ）に示す素材の中心にｄφの
穴明けを行い、第２工程で図５（Ｂ）に示す寸法にプレ
ス鍛造を行なう。第３工程で第２工程で作った中間品を
更にプレス鍛造して図５（Ｃ）の外径３ｄφ、内径ｄ
φ、長さ２０ｄφの製品を作っていた。
ｄのパイプ形状品の製造は、次のような工程で行なって
いた。第１工程で図５（Ａ）に示す素材の中心にｄφの
穴明けを行い、第２工程で図５（Ｂ）に示す寸法にプレ
ス鍛造を行なう。第３工程で第２工程で作った中間品を
更にプレス鍛造して図５（Ｃ）の外径３ｄφ、内径ｄ
φ、長さ２０ｄφの製品を作っていた。
【０００３】第３工程を図２（Ａ）および図２（Ｂ）に
より更に詳しく説明する。プレス鍛造装置は図２Ａに示
すように、上部の主シリンダー１のラム２にスライド３
が固着されている。スライド３の下部にパンチ４が固着
され、パンチ４の内径部を貫通してマンドレル５がその
上端をスライド３の下部に固着されている。一方、下部
のボルスター６の上に中空のダイス受け７が設けられ、
ダイス受け７の上部にダイス８が取付けられている。ダ
イス８は、上部に中間品を挿入し、且つパンチ４が嵌合
する中間品挿入穴９が形成され、下部に中間品の外径を
縮小成形する成形穴１０が形成されている。
より更に詳しく説明する。プレス鍛造装置は図２Ａに示
すように、上部の主シリンダー１のラム２にスライド３
が固着されている。スライド３の下部にパンチ４が固着
され、パンチ４の内径部を貫通してマンドレル５がその
上端をスライド３の下部に固着されている。一方、下部
のボルスター６の上に中空のダイス受け７が設けられ、
ダイス受け７の上部にダイス８が取付けられている。ダ
イス８は、上部に中間品を挿入し、且つパンチ４が嵌合
する中間品挿入穴９が形成され、下部に中間品の外径を
縮小成形する成形穴１０が形成されている。
【０００４】先ず、図２（Ａ）の左半分断面に示すよう
に、最初の中間品１１ａを中間品挿入穴９に挿入する。
次に、図２（Ａ）の右半分断面に示すように、主シリン
ダー１のラム２を下降させ、パンチ４の下降により中間
品１１ａを成形穴１０を通して押出し、製品外径に加工
する。次に、図２（Ｂ）の左半分断面に示すように、中
間品挿入穴９に２個目の中間品１２ａを挿入する。次
に、図２（Ｂ）の右半分断面に示すようにパンチ４を下
降させ、中間品１２ａを成形穴１０を通して押出し、製
品外径に加工する。このとき、先に加工された製品１１
ｂは２個目の製品１２ｂにより押出され、全長が製品外
径に加工され、ボルスター６に形成された穴を通して下
に落とされる。
に、最初の中間品１１ａを中間品挿入穴９に挿入する。
次に、図２（Ａ）の右半分断面に示すように、主シリン
ダー１のラム２を下降させ、パンチ４の下降により中間
品１１ａを成形穴１０を通して押出し、製品外径に加工
する。次に、図２（Ｂ）の左半分断面に示すように、中
間品挿入穴９に２個目の中間品１２ａを挿入する。次
に、図２（Ｂ）の右半分断面に示すようにパンチ４を下
降させ、中間品１２ａを成形穴１０を通して押出し、製
品外径に加工する。このとき、先に加工された製品１１
ｂは２個目の製品１２ｂにより押出され、全長が製品外
径に加工され、ボルスター６に形成された穴を通して下
に落とされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】パイプ形状品を、素材
の穴径を縮小せずに押出加工する場合は次のような制約
がある。 パンチの強度上、素材の長さを素材の穴径ｄの３倍
以内とする必要がある。 押出加工を行なうためには、断面減少率ε＝｛（加
工前のワークの断面積−加工後のワークの断面積）／加
工前のワークの断面積｝を７５％以下とする必要があ
る。
の穴径を縮小せずに押出加工する場合は次のような制約
がある。 パンチの強度上、素材の長さを素材の穴径ｄの３倍
以内とする必要がある。 押出加工を行なうためには、断面減少率ε＝｛（加
工前のワークの断面積−加工後のワークの断面積）／加
工前のワークの断面積｝を７５％以下とする必要があ
る。
【０００６】このような制約条件の下で、穴径ｄφ、外
径３ｄφ、長さ２０ｄの製品を押出加工により作る素材
の寸法割合を試算してみる。素材の穴径をｄφとし、断
面減少率を７３．３％とすると、外径は５．５７ｄφ、
長さが５．３３ｄとなる。しかし、長さは素材穴径の
５．３３倍となり、パンチ強度の制約条件３ｄ以内を越
えるものとなる。このため、従来は、図５（Ａ）〜図５
（Ｃ）に示すように押出し加工を２回に分けて行なう
（第１工程→第２工程のε＝５１．２％、第２工程→第
３工程のε＝５０．７％）必要があった。
径３ｄφ、長さ２０ｄの製品を押出加工により作る素材
の寸法割合を試算してみる。素材の穴径をｄφとし、断
面減少率を７３．３％とすると、外径は５．５７ｄφ、
長さが５．３３ｄとなる。しかし、長さは素材穴径の
５．３３倍となり、パンチ強度の制約条件３ｄ以内を越
えるものとなる。このため、従来は、図５（Ａ）〜図５
（Ｃ）に示すように押出し加工を２回に分けて行なう
（第１工程→第２工程のε＝５１．２％、第２工程→第
３工程のε＝５０．７％）必要があった。
【０００７】素材から押出加工１回で、穴径ｄφ、外径
３ｄφ、長さ２０ｄの製品を作ることができれば、加工
時間が短縮でき有利である。このためには、上記検討結
果から、素材の穴径と外径の両方を縮小して行なう方法
が考えられる。
３ｄφ、長さ２０ｄの製品を作ることができれば、加工
時間が短縮でき有利である。このためには、上記検討結
果から、素材の穴径と外径の両方を縮小して行なう方法
が考えられる。
【０００８】図３は、発明者等が、この考えに基づいて
実施した方法を示したものである。この方法では、パン
チ４の内径を２ｄφとし、ダイス８の素材挿入穴９を
５．５４ｄ、成形穴１０を３ｄφとし、上部径を２ｄ
φ、下部径をｄφとしたマンドレル５をボルスター６で
支持するようにしている。先ず、第３図左半分断面に示
すように、外径５．５４ｄφ、内径２ｄφ、長さ６ｄφ
の素材１３ａを素材挿入穴９に挿入する。次に、図３の
右半分断面に示すように、パンチ４を下降させ素材１３
ａを成形穴１０を通して外径３ｄφ、内径ｄφの製品１
３ｂに押出加工するものである。
実施した方法を示したものである。この方法では、パン
チ４の内径を２ｄφとし、ダイス８の素材挿入穴９を
５．５４ｄ、成形穴１０を３ｄφとし、上部径を２ｄ
φ、下部径をｄφとしたマンドレル５をボルスター６で
支持するようにしている。先ず、第３図左半分断面に示
すように、外径５．５４ｄφ、内径２ｄφ、長さ６ｄφ
の素材１３ａを素材挿入穴９に挿入する。次に、図３の
右半分断面に示すように、パンチ４を下降させ素材１３
ａを成形穴１０を通して外径３ｄφ、内径ｄφの製品１
３ｂに押出加工するものである。
【０００９】しかしながら、この方法では、押出加工中
に、マンドレル５が勾配１５（素材挿入穴９と成形穴１
０を接続する）を通る素材１３ａから上向きの力を受け
るため、マンドレル５が上方に浮き上がる。この結果、
次のような問題点が生じることが分かった。
に、マンドレル５が勾配１５（素材挿入穴９と成形穴１
０を接続する）を通る素材１３ａから上向きの力を受け
るため、マンドレル５が上方に浮き上がる。この結果、
次のような問題点が生じることが分かった。
【００１０】 マンドレル５の勾配１６とパンチ４の
内径壁の間にくさび状の隙間が発生し、この隙間に素材
１３ａが進入し、折れ込み欠陥となる。 マンドレル５の勾配１６の位置がダイス８の勾配１
５の位置より上方にずれるため、断面減少率が大きくな
り押出加工が困難となる。
内径壁の間にくさび状の隙間が発生し、この隙間に素材
１３ａが進入し、折れ込み欠陥となる。 マンドレル５の勾配１６の位置がダイス８の勾配１
５の位置より上方にずれるため、断面減少率が大きくな
り押出加工が困難となる。
【００１１】本発明は、上記のような問題点を解決し、
素材から押出加工１回で製品を製造する方法を提供する
ことを目的とするものである。
素材から押出加工１回で製品を製造する方法を提供する
ことを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような目
的を達成しようとするもので、穴を形成した素材の内径
および外形を縮小してパイプ形状品をプレス鍛造するパ
イプ形状品の製造方法において、複動シリンダーまたは
プレスのスライドに取付けた補助シリンダーによって、
内径を成形するマンドレルをボルスターに押し付け固定
しながらプレス鍛造を行なうことを特徴とするパイプ形
状品の製造方法である。
的を達成しようとするもので、穴を形成した素材の内径
および外形を縮小してパイプ形状品をプレス鍛造するパ
イプ形状品の製造方法において、複動シリンダーまたは
プレスのスライドに取付けた補助シリンダーによって、
内径を成形するマンドレルをボルスターに押し付け固定
しながらプレス鍛造を行なうことを特徴とするパイプ形
状品の製造方法である。
【００１３】
【作用】（１）素材の内径および外径を同時に縮小しな
がら押出加工を行なうので、押出加工１回で製品を製造
することができる。
がら押出加工を行なうので、押出加工１回で製品を製造
することができる。
【００１４】（２）複動シリンダーまたは補助シリンダ
ーによって、マンドレルをボルスターに押し付け固定し
て押出加工を行なうので、マンドレルの浮き上がりを防
止できる。これにより、ダイスの勾配とマンドレルの勾
配の関係位置が正しく保たれるので、円滑な押出加工が
でき、また素材の折れ込みを防止することができる。
ーによって、マンドレルをボルスターに押し付け固定し
て押出加工を行なうので、マンドレルの浮き上がりを防
止できる。これにより、ダイスの勾配とマンドレルの勾
配の関係位置が正しく保たれるので、円滑な押出加工が
でき、また素材の折れ込みを防止することができる。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて以下に説明
する。図１は補助シリンダーを使用して行なう本発明方
法の説明図である。
する。図１は補助シリンダーを使用して行なう本発明方
法の説明図である。
【００１６】図において、上部に設けられた主シリンダ
ー１のラム２にスライド３が固着されている。スライド
３の下部に中空の円筒部材１７が固着されており、シリ
ンダーの後端をスライド３の下部に取付けた補助シリン
ダー１８が、前記円筒部材１７の内径部１９に設けられ
ている。円筒部材１７の下端にパンチ４が取付けられて
おり、補助シリンダー１８のシリンダーロッド２０の下
端に継手２１を介して接続されたマンドレル押え２２が
パンチ４の内径部に挿入されて設けられている。
ー１のラム２にスライド３が固着されている。スライド
３の下部に中空の円筒部材１７が固着されており、シリ
ンダーの後端をスライド３の下部に取付けた補助シリン
ダー１８が、前記円筒部材１７の内径部１９に設けられ
ている。円筒部材１７の下端にパンチ４が取付けられて
おり、補助シリンダー１８のシリンダーロッド２０の下
端に継手２１を介して接続されたマンドレル押え２２が
パンチ４の内径部に挿入されて設けられている。
【００１７】一方、下方に設けられたボルスター６の上
部に中空のダイス受け７が取付けられ、ダイス受け７の
上にダイス８が設けられている。ダイス８には、上部に
素材挿入穴が、下部に成形穴が、素材挿入穴と成形穴の
間に勾配１５が形成されている。マンドレル５は、上部
に素材の内径部に嵌合する大径部、下部に製品の内径部
を成形する小径部、および大径部と小径部の間に形成し
た勾配１６から構成されている。
部に中空のダイス受け７が取付けられ、ダイス受け７の
上にダイス８が設けられている。ダイス８には、上部に
素材挿入穴が、下部に成形穴が、素材挿入穴と成形穴の
間に勾配１５が形成されている。マンドレル５は、上部
に素材の内径部に嵌合する大径部、下部に製品の内径部
を成形する小径部、および大径部と小径部の間に形成し
た勾配１６から構成されている。
【００１８】なお、スライドの下部に補助シリンダーを
取り付ける代わりに、主シリンダーを複動シリンダーに
変えてもよい。
取り付ける代わりに、主シリンダーを複動シリンダーに
変えてもよい。
【００１９】次に、図４（Ｂ）に示す寸法割合のパイプ
形状品を製造する方法について説明する。
形状品を製造する方法について説明する。
【００２０】素材は、パンチの強度上の制約条件および
断面減少率の制約条件を満足するように設計された図４
（Ａ）に示す寸法割合のものが使用される。先ず、図１
（Ａ）の左半分断面に示すように、１個目の素材１３ａ
をダイス８の素材挿入穴に挿入し、マンドレル５を素材
１３ａの内径部を挿通してボルスター６上に立設する。
主シリンダー１のラム２を下降し、パンチ４で素材１３
ａを押さえる。補助シリンダー１８のシリンダーロッド
２０を伸長し、マンドレル押さえ２２でマンドレル５の
上端を一定荷重で押さえる。
断面減少率の制約条件を満足するように設計された図４
（Ａ）に示す寸法割合のものが使用される。先ず、図１
（Ａ）の左半分断面に示すように、１個目の素材１３ａ
をダイス８の素材挿入穴に挿入し、マンドレル５を素材
１３ａの内径部を挿通してボルスター６上に立設する。
主シリンダー１のラム２を下降し、パンチ４で素材１３
ａを押さえる。補助シリンダー１８のシリンダーロッド
２０を伸長し、マンドレル押さえ２２でマンドレル５の
上端を一定荷重で押さえる。
【００２１】次に、図１（Ａ）の右半分断面に示すよう
に、主シリンダー１のラム２を更に下降させパンチ４の
先端を素材挿入穴の下端まで押し下げる。素材１３ａ
は、マンドレル５とダイスの勾配１５および成形穴で形
成された空所を通り、ダイスの勾配１５の部分に残るも
のを除いて外径３ｄφ、内径ｄφの製品１３ｂに成形さ
れる。このとき、補助シリンダー１８は、スライド３の
降下量だけ、シリンダーロッド２０を縮長し、シリンダ
ーロッド２０に接続されたマンドレル押さえ２２でマン
ドレル５の上端を一定荷重で押さえ続ける。これによ
り、加工中、マンドレル５の浮き上がりが防止される。
に、主シリンダー１のラム２を更に下降させパンチ４の
先端を素材挿入穴の下端まで押し下げる。素材１３ａ
は、マンドレル５とダイスの勾配１５および成形穴で形
成された空所を通り、ダイスの勾配１５の部分に残るも
のを除いて外径３ｄφ、内径ｄφの製品１３ｂに成形さ
れる。このとき、補助シリンダー１８は、スライド３の
降下量だけ、シリンダーロッド２０を縮長し、シリンダ
ーロッド２０に接続されたマンドレル押さえ２２でマン
ドレル５の上端を一定荷重で押さえ続ける。これによ
り、加工中、マンドレル５の浮き上がりが防止される。
【００２２】次に、図１（Ｂ）の左半分断面に示すよう
に、ダイス８の素材挿入穴に２個目の素材１４ａを挿入
し、マンドレル５を素材１４ａの内径部および１個目の
製品１３ｂの内径部を挿通してボルスター６上に立設す
る。以下、１個目の素材と同様の工程を経て図１（Ｂ）
の右半分断面に示すように、素材１４ａは、ダイスの勾
配１５の部分に残るものを除いて外径３ｄφ、内径ｄφ
の製品１４ｂに成形され、一方、図１（Ｂ）の左半分断
面の状態にあった１個目の製品１３ｂは、製品１４ｂに
押し出されて全長が製品に加工されて、ボルスター６上
に落ちる。
に、ダイス８の素材挿入穴に２個目の素材１４ａを挿入
し、マンドレル５を素材１４ａの内径部および１個目の
製品１３ｂの内径部を挿通してボルスター６上に立設す
る。以下、１個目の素材と同様の工程を経て図１（Ｂ）
の右半分断面に示すように、素材１４ａは、ダイスの勾
配１５の部分に残るものを除いて外径３ｄφ、内径ｄφ
の製品１４ｂに成形され、一方、図１（Ｂ）の左半分断
面の状態にあった１個目の製品１３ｂは、製品１４ｂに
押し出されて全長が製品に加工されて、ボルスター６上
に落ちる。
【００２３】表１は、鋼種Ｓ４５Ｃについて本発明方法
を実施したときのプレス荷重、欠陥の有無を示したもの
である。外形３５．２mmφ×内径１５．５mmφ×長さ４
５．２mmφの素材から外形２５．５mmφ×内径１０．０
mmφ×長さ８２．０mmφの製品を５０本製造したが、折
れ込み欠陥は皆無であった。
を実施したときのプレス荷重、欠陥の有無を示したもの
である。外形３５．２mmφ×内径１５．５mmφ×長さ４
５．２mmφの素材から外形２５．５mmφ×内径１０．０
mmφ×長さ８２．０mmφの製品を５０本製造したが、折
れ込み欠陥は皆無であった。
【００２４】
【表１】
【００２５】表２は、鋼種ＳＣＭ４２０Ｈについて本発
明方法を実施したときのプレス荷重、欠陥の有無を示し
たものである。外形４４．３mmφ×内径１６．０mmφ×
長さ４８．０mmφの素材から外形２４．０mmφ×内径
８．０mmφ×長さ１６０．０mmφの製品を２０本製造し
たが、折れ込み欠陥は皆無であった。
明方法を実施したときのプレス荷重、欠陥の有無を示し
たものである。外形４４．３mmφ×内径１６．０mmφ×
長さ４８．０mmφの素材から外形２４．０mmφ×内径
８．０mmφ×長さ１６０．０mmφの製品を２０本製造し
たが、折れ込み欠陥は皆無であった。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているか
ら、マンドレルの浮き上がりを防止することができ、１
回の押出加工で折れ込み欠陥の無いパイプ形状品を製造
することができるという効果がある。
ら、マンドレルの浮き上がりを防止することができ、１
回の押出加工で折れ込み欠陥の無いパイプ形状品を製造
することができるという効果がある。
【図１】補助シリンダーを使用して行なう本発明方法の
説明図である。
説明図である。
【図２】従来方法の説明図である。
【図３】本発明方法に先立ち実施した１回の押出加工で
製品を製造する方法の説明図である。
製品を製造する方法の説明図である。
【図４】本発明方法の素材および製品の寸法割合の一例
を示した図である。
を示した図である。
【図５】従来方法の素材、中間品および製品の寸法割合
の一例を示した図である。
の一例を示した図である。
【符号の説明】 ３ スライド ４ パンチ ５ マンドレル １３ａ １個目の素材 １３ｂ １個目の製品 １４ａ ２個目の素材 １４ｂ ２個目の製品 １５ ダイスの勾配 １６ マンドレルの勾配 １７ 円筒部材 １８ 補助シリンダー １９ 内径部 ２０ シリンダーロッド ２１ 継手 ２２ マンドレル押さえ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 穴を形成した素材の内径および外形を縮
小してパイプ形状品をプレス鍛造するパイプ形状品の製
造方法において、複動シリンダーまたはプレスのスライ
ドに取付けた補助シリンダーによって、内径を成形する
マンドレルをボルスターに押し付け固定しながらプレス
鍛造を行なうことを特徴とするパイプ形状品の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16436591A JPH057922A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | パイプ形状品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16436591A JPH057922A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | パイプ形状品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH057922A true JPH057922A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15791762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16436591A Pending JPH057922A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | パイプ形状品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH057922A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7389668B2 (en) | 2003-07-22 | 2008-06-24 | Rinascimetalli Ltd. | Metal molding method and machine, and metal molded body |
| CN104030225A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-10 | 金灵珍 | 自助废机油回收系统 |
| CN104843773A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-19 | 张家港大塚化学有限公司 | 一种微柱状的六钛酸钾的制备方法 |
-
1991
- 1991-07-04 JP JP16436591A patent/JPH057922A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7389668B2 (en) | 2003-07-22 | 2008-06-24 | Rinascimetalli Ltd. | Metal molding method and machine, and metal molded body |
| CN104030225A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-10 | 金灵珍 | 自助废机油回收系统 |
| CN104843773A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-19 | 张家港大塚化学有限公司 | 一种微柱状的六钛酸钾的制备方法 |
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