JPH0638573Y2 - 管引抜加工用プラグの取付構造 - Google Patents

管引抜加工用プラグの取付構造

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JPH0638573Y2
JPH0638573Y2 JP14828688U JP14828688U JPH0638573Y2 JP H0638573 Y2 JPH0638573 Y2 JP H0638573Y2 JP 14828688 U JP14828688 U JP 14828688U JP 14828688 U JP14828688 U JP 14828688U JP H0638573 Y2 JPH0638573 Y2 JP H0638573Y2
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誠 北條
昭憲 高木
明 田中
秀昭 円山
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は管引抜加工用プラグの取付構造に関し、詳細
には引抜用プラグを反転利用できる管引抜加工用プラグ
の取付構造に関する。
〔従来の技術〕
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、円筒型、テーパ型、玉型があり、
これらはそれぞれ、R型、ラッパ型、中間型のダイスと
組み合わせて用いられる。この中でも円筒型プラグとR
型ダイスの組み合わせは、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
できるため、広く採用されている。円筒型プラグは円柱
状のプラグの基端部軸心に雌ねじ部を設けたものであ
り、この雌ねじ部をマンドレル先端に設けた雄ねじ部に
螺合することによって、プラグをマンドレルにより支持
する。プラグは炭素鋼もしくは合金鋼からなる工具鋼を
熱処理し表面にクロムメッキ等の表面処理を施したもの
か、超硬合金で作られているので、表面は高硬度であ
る。引抜加工時は第3図に示す如く、プラグ(1)をダ
イス(2)内に位置させて、素管(3)をダイス(2)
により縮径加工すると共に、ダイス(2)とプラグ
(1)とにより減肉加工し、所定の寸法に引抜く。この
とき素管(3)は図中a点でプラグ(1)に接触し始
め、ダイス(2)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を受け、c点でプラグ(1)との接
触を完了する。第3図の状態で同一寸法仕様の素管
(3)の引き抜き加工を繰り返すと、プラグ(1)の素
管(3)との接触部a点〜c点はほぼ同じ位置であるた
め、プラグ(1)のa点〜c点間、特にa点〜b点間が
徐々に摩耗する。プラグ(1)が摩耗すると、引き抜き
加工された管(4)の内径が小さくなり、これに伴って
肉厚が厚くなり、また、プラグ(1)の摩耗した部分の
表面が粗くなって、管(4)の内面肌が悪化するため、
プラグ(1)を新品と交換する。しかし第3図のプラグ
(1)では接触開始点すなわちa点よりマンドレル
(5)側の表面は摩耗していないため、プラグ(1)を
取り替えると、この部分が無駄になってプラグ(1)の
原単位が悪化するという問題があった。また、この問題
を解決するためには摩耗しない部分だけ短くしたプラグ
を用いるか、又は、摩耗した側をマンドレル(5)側と
して反転使用できるように軸心に貫通した雌ねじ部を設
けたプラグを用いる方法があり、これらの方法によれば
プラグ原単位の向上が期待できる。
しかしながら、引き抜きに必要なだけの長さとしたプラ
グとすると、同一外径のプラグを用いる場合であって
も、段取による異なる引き抜き加工時の加工度(減面
率)、素管強度等により、引抜力が大きくなるとプラグ
が抽伸方向に引っ張られてその位置が移動するいわゆる
引き込み現象が生じる為、プラグの初期位置設定が極め
て難しいという問題がある。また、減肉率が異なると接
触開始点であるa点も異なるため、減肉率によって必要
なプラグ長さも異なり、極めて多寸法のプラグを準備し
なければならないという問題がある。また、いずれも場
合もプラグがリング状に割損するという新たな問題が生
じ、プラグの原単位はさほど好転せず、場合によっては
更に悪化する。この原因は、プラグに最も大きな径方向
圧縮力の加わるa点〜b点間に対応するプラグ内面にね
じ部が存在すること、及びプラグの引き抜き方向に加わ
る引っ張り力をこのねじ部で支えていることにある。
すなわち、ねじ部に径方向縮力が加わるとねじ部に応力
が集中する。また、この部分に引き抜き方向の引っ張り
力が加わることによって、ねじ部がひきちぎられて、リ
ング状に割損するのである。このような問題を解決する
ため、プラグ内面にねじ部が存在しないプラグとしては
実開昭62−131715号公報に記載されたプラグがある。こ
のプラグの内部構造は、図示されていないが、第4図に
示すようにシャンク(6)の段部(7)は先細りのテー
パとなっており、プラグ(1)の貫通孔(8)は段部
(7)のテーパとほぼ同じテーパ角、寸法となってお
り、締付ナット(9)で締め付けることによって、両テ
ーパ部を密接させて、抗折力の小さい超硬合金、セラミ
ック等からなるプラグの割れを防ぐような内部構造であ
ると推察される。
〔考案が解決しようとする課題〕
しかしながら、前記プラグは貫通孔がテーパになってい
るため局部摩耗した場合に、先端側と基端側とを反転使
用することはできない。従って、プラグの割れを防ぐこ
とはできるが、プラグの原単位の向上はできないという
問題があった。
本考案はかかる事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは引き抜き力の相違によるプラグ位
置移動が生じても、これによる初期設定位置調整が不用
であり、またプラグを反転使用でき、さらにプラグの割
損を防止しうる管引抜加工用プラグの取付構造の提供を
目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本考案は、大径部に続いてこれより小径の軸長方向等径
で形成された段部およびさらにこの段部に続いて段部と
等径で延長された先端の円周部に雄ねじ部を有するプラ
グ保持具と、このプラグ保持具の段部にすきまばめの状
態で嵌合する軸長方向等径の貫通孔を軸心に有するとと
もに長さが引抜加工で必要な長さの2倍以上である高抗
折力を具備する工具鋼からなるプラグと、前記プラグ保
持具の雄ねじ部に螺合して大径部との間で前記プラグを
締め付け保持する締付ナットとからなる管引抜加工用プ
ラグの取付構造を要旨とするものである。
〔作用〕
上述した如く、本考案の管引抜加工用プラグの取付構造
のプラグ保持具においては大径部に続いた段部の形状は
軸長方向等径になっている。また、この軸長方向等径の
段部に嵌合する円筒形プラグも軸長方向等径の貫通孔を
軸心に設けている。従って、プラグは反転利用すること
ができる。また、反転利用するためこれらのはめ合いは
隙間ばめになっているがプラグは隙間分変形量が増加す
るので通常割れやすくなる。しかし、本考案では、プラ
グの材質として管引抜加工により径方向に変形しても割
れない程度の高抗折力を具備する工具鋼を用いているの
で、隙間による変形量が増加してもプラグが割損するこ
とはない。また、プラグの内部はねじを切ってしないの
でねじ谷の応力集中によってプラグが割損することも勿
論無い。
本考案における高抗折力を具備する工具鋼とは例えば、
JIS G4401、G4403及びG4404に規定された工具鋼に焼入
れ、焼戻しをしたものでプラグ本体の肉厚/外径が20%
程度の時、抗折力500kgf/mm2以上のものが良い。なおプ
ラグ本体の肉厚/外径が20%より大きければ抗折力は50
0kgf/mm2以下でも良いが管引抜加工をしても割れない程
度の高抗折力を具備しなければならない。プラグ(14)
の材質として工具鋼を用い、超硬合金を用いないのは超
硬合金は抗折力が小さいために、マンドレル(10)の段
部(12)Iすきまばめの状態で嵌合して使用すると径方
向圧縮力により割れるからである。これに対して工具鋼
は抗折力が大きく、すきまばめの状態で嵌合して使用し
ても割れる恐れはない。
〔実施例〕
以下本考案の一実施例を第1図に基づいて説明する。図
において(10)はプラグ保持具としてのマンドレルであ
り、マンドレル(10)の先端側には、大径部(11)と段
部(12)と雄ねじ部(13)とが形成されている。大径部
(11)の外径は後述するプラグ(14)の外径より小さ
く、プラグ(14)の貫通孔より若干大径である。段部
(12)は大径部(11)に続いて形成されており、大径部
(11)の外径より小径であって、軸長方向等径である。
また、段部(12)の長さはプラグ(14)の長さより若干
短くしてある。マンドレル(10)の先端、即ち前記段部
(12)に続いて、外径が段部(12)の外径を越えない程
度の雄ねじ部(13)を形成してある。プラグ(14)は軸
長方向等径の外径をもつ所謂円筒型プラグである。プラ
グ(14)の外径は引き抜き加工後の管内径に対応する寸
法であり、両端部はR等適宜形状に面取加工してある。
プラグ(14)の軸心には軸長方向等径の貫通孔(15)が
設けてある。貫通孔(15)の径は前記マンドレル(10)
に形成した段部(12)にすきまばめの状態で嵌合する程
度の寸法である。すきまばめとするのはマンドレル(1
0)の段部(12)に対するプラグ(14)の着脱を容易に
するためである。プラグ(14)の長さは引き抜き加工で
必要とされる長さの2倍より若干長くし、先端側のみが
摩耗すれば、基端側と先端側とを反転して再使用できる
ようにしてある。なお、プラグ(14)の材質は炭素鋼ま
たは合金鋼等からなる500kgf/mm2以上の高抗折力を具備
する工具鋼となっている。締付ナット(16)はマンドレ
ル(10)の先端に形成した雄ねじ部(13)に螺合し、マ
ンドレル(10)の段部(12)にすきまばめの状態で嵌合
されたプラグ(14)を大径部(11)との間で締め付けて
固定する。
次に、他の実施例について説明する。第1図に示す実施
例ではマンドレル(10)の先端に直接プラグ(14)を取
り付ける構造としてあるのに対し、本実施例では第2図
に示すようにシャンク(17)にプラグ(14)を取り付
け、このシャンク(17)をマンドレル(10)に取り付け
るようにしたものである。シャンク(17)は基端側に形
成した大径部(11)と、これに続いて段部(12)、雄ね
じ部(13)を形成してある。大径部(11)の外径はプラ
グ(14)の外径より小さく、プラグ(14)の貫通孔(1
5)より大径であり、また大径部(11)の端面にはその
軸心に雌ねじ部(18)が形成されており、雌ねじ部(1
8)はマンドレル(10)の先端の雄ねじ部(19)に螺合
する。段部(12)は大径部(11)に続いて形成されてお
り、大径部(11)の外径より小径で、軸長方向等径であ
り、その長さはプラグ(14)の長さより若干短い。段部
(12)に続いて、外径が段部(12)の外径を越えない程
度の雄ねじ部(13)が形成されている。プラグ(14)、
締め付けナット(16)は第1図と同じであるので省略す
るが、プラグ(14)の軸心に設けた貫通孔(15)はプラ
グ(14)の外径のほぼ60%程度の大径とすることができ
る。これは、雌ねじを形成しないため、ねじ部を起点と
するリング状の割損のおそれが無く、プラグ(14)の肉
厚を外径の20%程度まで薄くできるためである。従っ
て、プラグ(14)としては、引き抜き後の管内径に対応
する種々の外径のものに、外径の60%程度の貫通孔を形
成したものを準備しておき、また、シャンク(17)とし
ては大径部(11)の軸心に設けた雌ねじ部(18)をマン
ドレル(10)の雄ねじ部(19)に対応した共通の寸法と
し、大径部(11)、段部(12)、雄ねじ部(13)をプラ
グ(14)の寸法に応じた各種寸法のものとしておけば、
マンドレル(10)を取り替えることなく、肉厚を外径の
20%程度とした各種寸法のプラグ(14)を用いることが
できる。前記実施例では、プラグ(14)は外径を軸長方
向等径の円形としてあるが、正面視四角形、六角形等の
多角形、楕円形、軸長方向に直状又は螺旋状の溝を形成
したもの等で、軸長方向同一寸法としたプラグであって
も良い。ちなみに、本考案例として第2図の構造を有
し、外径90mm、貫通孔径50mm、長さ90mmのプラグと、比
較例として、外径、長さは上記と同じで貫通孔のかわり
に有効径44.5mmの貫通雌ねじを備えたプラグをマンドレ
ルに直接螺合固定したものを用いてリング状割れ発生率
を調べた。なお、プラグはいずれも材質を合金鋼工具鋼
とし、熱処理及び表面処理を施したものである。両プラ
グはそれぞれ300個用い、加工度20%の引き抜き加工を
行い、目視によりプラグ表面に摩耗による肌あれが認め
られた時点をプラグ寿命とした。本考案によるものは、
全てプラグ寿命まで使用できたのに対し、比較例ではプ
ラグ寿命に至るまでに10%がリング状に割れた。上述し
た如く、本考案の管引抜加工用プラグの取付構造のプラ
グであれば反転使用できることは勿論のこと、プラグの
割損も防止できるという優れた結果が得られた。
〔考案の効果〕
上述した如く、本考案の管引抜加工用プラグの取付構造
であれば引き抜き力の相違によるプラグ位置移動が生じ
てもこれによる初期設定位置調整が不用であり、プラグ
の軸心にねじを切っていないのでプラグの割損を防止で
き、さらにプラグの反転使用ができるのでプラグ原単位
の向上ができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の管引抜加工用プラグの取付構造を示す
断面図、第2図は本考案の他の実施例を示す断面図、第
3図は従来の軸心にねじを備えたプラグをマンドレルに
取り付け引き抜き加工をしている状況を示す断面図、第
4図は従来の他の例を示す断面図である。 1、14……プラグ、2……ダイス 3……素管、4……管 5、10……マンドレル、6、17……シャンク 7、12……段部、8、15……貫通孔 9、16……締付ナット、11……大径部 13、19……雄ねじ部、18……雌ねじ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 円山 秀昭 兵庫県尼崎市東向島西之町1番地 住友金 属工業株式会社鋼管製造所内 (56)参考文献 精機学会編「新訂精密工作便覧」(株) コロナ社(昭和47年)第1009頁

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】大径部に続いてこれより小径の軸長方向等
    径で形成された段部およびさらにこの段部に続いて段部
    と等径で延長された先端の円周部に雄ねじ部を有するプ
    ラグ保持具と、このプラグ保持具の段部にすきまばめの
    状態で嵌合する軸長方向等径の貫通孔を軸心に有すると
    ともに長さが引抜加工で必要な長さの2倍以上である高
    抗折力を具備する工具鋼からなるプラグと、前記プラグ
    保持具の雄ねじ部に螺合して大径部との間で前記プラグ
    を締め付け保持する締付ナットとからなる管引抜加工用
    プラグの取付構造。
JP14828688U 1988-11-15 1988-11-15 管引抜加工用プラグの取付構造 Expired - Lifetime JPH0638573Y2 (ja)

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JPH0270809U JPH0270809U (ja) 1990-05-30
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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精機学会編「新訂精密工作便覧」(株)コロナ社(昭和47年)第1009頁

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