JPH08276224A - テーパ角管の成形金型 - Google Patents

テーパ角管の成形金型

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JPH08276224A
JPH08276224A JP7100632A JP10063295A JPH08276224A JP H08276224 A JPH08276224 A JP H08276224A JP 7100632 A JP7100632 A JP 7100632A JP 10063295 A JP10063295 A JP 10063295A JP H08276224 A JPH08276224 A JP H08276224A
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JP
Japan
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die
mold
core
reinforcing ring
female
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Withdrawn
Application number
JP7100632A
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English (en)
Inventor
Akio Akahori
明夫 赤堀
Tsutomu Miyata
勉 宮田
Eikichi Kaji
英吉 鍛冶
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Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Metal Products Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Metal Products Co Ltd filed Critical Nippon Steel Metal Products Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 寿命が充分長く経済性の高いテーパ角管の成
形金型を得る。 【構成】 テーパ角管の成形金型2は,截頭四角錐状の
雄型3とこれに対応する雌型4とからなる。雌型4は,
素材角管1aの外面に接触するコア型10と,このコア
型10の外周に嵌合する中空の補強リング型11とから
なる入れ子構造とされている。絞り成形の際,雌型4の
コア型10の内面10aには大きな面圧が作用するが,
補強リング型11はこの面圧の水平成分の一部を有効に
受け持つ。すなわち,コア型10に対する補強となる。
コア型10に耐摩耗性の高い鋼種,補強リング型11に
引っ張り強度および靱性の高い鋼種を用いることで,寿
命が充分長く,経済性の高い成形金型を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は,素材角管を絞り成形
してテーパ角管を得るための截頭四角錐状の雄型とこれ
に対応する雌型とからなるテーパ角管の成形金型に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば鉄骨構造建築物における径の異な
る角形鋼管柱の接続部用として,図5に示すような截頭
四角錐状のテーパ角管1が用いられている。この種のテ
ーパ角管の製造方法として,所定長さに切断した角形鋼
管である素材角管を截頭四角錐状の雄型とこれに対応す
る雌型とからなるテーパ角管の成形金型で絞り成形する
方法が提案されているが,従来のテーパ角管の成形金型
における雄型および雌型はいずれも,SKD11等の冷
間型用鋼による一体物である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のテーパ角管の成
形金型でテーパ角管を成形する際,雄型に素材角管を被
せ,雌型を例えば油圧プレス機で下降させると,雄型と
雌型とで素材角管がテーパ角管に絞り成形される。素材
角管は例えば板厚12mm×縦350mm×横350m
m等と大形なので,この絞り成形の際,雌型の内面に大
きな面圧が作用するが,この面圧の水平成分により雌型
は外方に押し広げられ,この押し広げ力により雌型に円
周方向の引っ張り応力が発生する。ここで雌型の外形が
円筒状であるとすると,雌型は内面が四角形で外面が円
形であることにより,前記の引っ張り応力は,主に外面
側における内面四角形の辺中央付近に対向する部分と内
面側の角部近傍に発生するが,特に内面側の角部近傍に
おいて苛酷なものとなり,靱性の低い材質では角部に割
れが発生する場合もある。したがって,雌型には高い引
っ張り強度および靱性が要求される。また,雌型の内面
と素材角管との間に強い摩擦が生じるので,雌型には高
い耐摩耗性も要求される。これに対して,既存の金型用
鋼にはそれぞれ特長を持つ種々の鋼種があるが,靱性の
高いものは耐摩耗性が低く,耐摩耗性の高いものは靱性
が低い傾向にあり,両方を満足するものは見られない。
したがって,寿命が充分長く経済性に優れた金型を得る
ことは容易でない。
【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で,テーパ角管を成形する際の大きな面圧および摩擦に
耐えることができ,寿命が長く経済性に優れたテーパ角
管の成形金型を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は,素材角管を絞り成形してテーパ角管を得るための
截頭四角錐状の雄型とこれに対応する雌型とからなるテ
ーパ角管の成形金型であって,前記雌型を,素材角管の
外面に接触する截頭四角錐状内面を持つコア型と,この
コア型の外周に嵌合する中空の補強リング型とで構成し
たことを特徴とする。
【0006】請求項2は,請求項1記載のテーパ角管の
成形金型におけるコア型と補強リング型との互いの嵌合
面がコア型の内面の四角錐と同心ですぼまり方向が同じ
である円錐面をなすことを特徴とする。
【0007】
【作用】上記構成において,素材角管を雄型と雌型とで
絞り成形する際,雌型のコア型の内面には大きな面圧が
作用する。この面圧の水平成分に対しては,コア型に生
じる円周方向の引っ張り応力と,その外周の補強リング
型に生じる円周方向の引っ張り応力との両者が対抗す
る。したがって,コア型自体には面圧の水平成分に対す
る特に大きな対抗力は要求されない。また,補強リング
型は,素材角管に接触しないので,耐摩耗性は特に要求
されない。したがって,コア型には耐摩耗性の高い鋼種
を用い,コア型の外周の補強リング型には引っ張り強度
および靱性の高い鋼種を用いることで,寿命の充分長い
テーパ角管の成形金型が得られる。
【0008】請求項2によれば,コア型と補強リング型
との互いの嵌合面が円錐面をなすので,容易に両者を密
着嵌合させることができ,また,絞り成形の際のプレス
荷重はコア型と補強リング型とを一層緊密に嵌合させる
ように作用する。したがって,補強リング型はコア型に
作用する面圧の水平成分の一部を有効に受け持つことが
でき,コア型の補強として有効に機能する。
【0009】
【実施例】以下,本発明の一実施例を図1〜図5を参照
して説明する。図1は本発明の一実施例のテーパ角管の
成形金型2を示す。この成形金型2は,截頭四角錐状の
雄型3とこれに対応する雌型4とからなっている。な
お,図1において,1aはテーパ角管1に絞り成形しよ
うとする素材角管,5は雄型ホルダ,6は雌型ホルダ,
7はプレス機の受け台,8はプレス機のラムを示す。
【0010】前記雌型4は,図3,図4にも詳細を示す
ように,素材角管1aの外面に接触する截頭四角錐状内
面10aを持つコア型10と,このコア型10の外周に
嵌合する中空の補強リング型11とからなる入れ子型構
造とされるとともに,前記コア型10と補強リング型1
1との互いの嵌合面12がコア型10の内面10aの四
角錐と同心ですぼまり方向が同じである円錐面(すなわ
ち図示例では上方にすぼまる円錐面)をなし,また,前
記円錐面のテーパ角度αは例えば図示例では2°とされ
ている。
【0011】コア型10および補強リング型11はそれ
ぞれ雌型ホルダ6にボルトで固定されるとともに,コア
型10の底面部は,補強リング型11の底面部にクサビ
14を介在させてボルト13で締め付け固定された例え
ば12箇所の押し付け部材15により上方へ押し付けら
れている。この場合,ボルト13を締め付けた後クサビ
14をさらに中心側に打ち込むことで,押し付け部材1
5の先端部でコア型10を強力に上方に押し付け,これ
によりコア型10と補強リング型11との嵌合面を充分
密着させることができる。このように,嵌合面12が円
錐面状なので,コア型10と補強リング型11とを密着
嵌合させることは容易である。
【0012】使用材質については,例えば,コア型10
は冷間型用工具鋼の一種であるSKD11(JIS規
格)を用い,補強リング型11は熱間型用工具鋼の一種
であるSKT4(JIS規格)を用いると適切である。
SKD11は耐摩耗性に優れ,SKT4は靱性に優れか
つ引っ張り強度も充分高い。
【0013】上記の成形金型2でテーパ角管を成形する
場合,図1のように素材角管1aを雄型3に被せ,油圧
プレス機等のラム8を下降させて雌型4を下降させる
と,素材角管1aは,図2に示すように雄型3と雌型4
とでテーパ角管1に絞り成形されるが,この絞り成形の
際,雌型4のコア型10の内面10aには大きな面圧が
作用する。この面圧の水平成分に対しては,コア型10
に生じる円周方向の引っ張り応力と,その外周の補強リ
ング型11に生じる円周方向の引っ張り応力との両者が
対抗する。したがって,コア型10自体には面圧の水平
成分に対する特に大きな対抗力は要求されないので,主
に耐摩耗性を考慮すればよい。また,補強リング型11
は,素材角管1aに接触しないので,耐摩耗性は特に要
求されず,主に引っ張り強度および靱性を考慮すればよ
い。したがって,上述のように,コア型10には例えば
SKD11等の耐摩耗性の高い鋼種を用い,補強リング
型11には例えばSKT4のように引っ張り強度および
靱性の高い鋼種を用いることで,寿命の充分長いテーパ
角管の成形金型が得られる。
【0014】なお,補強リング型11は,コア型10に
対する補強として機能するためにはコア型10の外周に
密着している必要があるが,コア型10との嵌合面12
が円錐面をなしているので,コア型10に密着嵌合させ
ることは容易であり,また,絞り成形の際のプレス荷重
はコア型10と補強リング型11とを一層緊密に嵌合さ
せるように作用するので,コア型10の補強として有効
に機能する。
【0015】通常,製造すべきテーパ角管のサイズは複
数種なので,上述の成形金型2はこの複数種のサイズに
対応できる必要があるが,テーパ角管の各種サイズに対
して,それぞれ固有の截頭四角錐状内面を持つ専用のコ
ア型10を製作するとともに,各コア型10の外形(嵌
合面12の形状)はどのサイズにおいても同一とすれ
ば,補強リング型11は共通に用いることができる。
【0016】なお,コア型10および補強リング型11
に用いる鋼種は実施例であげたSKD11およびSKT
4に限定されるものではなく,コア型には耐摩耗性の高
い鋼種,補強リング型には引っ張り強度および靱性の高
い鋼種という選択基準に基づき,適宜選択することがで
きる。また,実施例では四面ともテーパ面である正四角
錐状のテーパ角管すなわち四面絞り管の場合を示した
が,一面が垂直面で三面がテーパ面である三面絞り管,
あるいは二面が垂直面で他の二面がテーパ面である二面
絞り管にも当然適用できる。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば,雌型が截頭四角錐状内
面を持つコア型とその外周に嵌合する補強リング型とか
らなる入れ子型構造とされているので,コア型として耐
摩耗性の高い鋼種を用い,補強リング型として引っ張り
強度および靱性の高い鋼種を用いることで,寿命の充分
長い経済性に優れたテーパ角管の成形金型を得ることが
できる。そして,素材接触面が摩耗した時はコア型のみ
を交換すればよいので,この点でも経済的である。ま
た,コア型は当然焼入れの必要があるが,焼入れの必要
な部分が小さく済むので,熱処理が容易であるととも
に,経済的である。また,テーパ角管の各種サイズに対
して専用のコア型を製作すれば,補強リング型は共通に
用いることができるので,製造品種全体としての金型の
製作費を低減することができ,この点でも経済的であ
る。
【0018】請求項2によれば,コア型と補強リング型
との嵌合面が円錐面をなしているので,補強リング型は
コア型に作用する面圧の水平成分の一部を有効に受け持
つことができ,入れ子型構造とした効果を確実に発揮す
る。また,円錐面の加工は,例えば四角錐面を加工する
場合と比べて容易であり,コストが安く済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のテーパ角管の成形金型を示
す部分断面図であり,素材角管を雄型にセットした状態
を示す。
【図2】図1の成形金型において,雌型を下降させて素
材角管をテーパ角管に絞り成形した時点を示す図であ
る。
【図3】図1における雌型の拡大断面図である。
【図4】図3の底面図である。
【図5】本発明のテーパ角管の成形金型で成形しようと
するテーパ角管の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 テーパ角管 1a 素材角管 2 テーパ角管の成形金型 3 雄型 4 雌型 10 コア型 10a 截頭四角錐状内面(コア型の内面) 11 補強リング型 12 嵌合面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 素材角管を絞り成形してテーパ角管を得
    るための截頭四角錐状の雄型とこれに対応する雌型とか
    らなるテーパ角管の成形金型であって,前記雌型を,素
    材角管の外面に接触する截頭四角錐状内面を持つコア型
    と,このコア型の外周に嵌合する中空の補強リング型と
    からなる入れ子型構造としたことを特徴とするテーパ角
    管の成形金型。
  2. 【請求項2】 前記コア型と補強リング型との互いの嵌
    合面がコア型の内面の四角錐と同心ですぼまり方向が同
    じである円錐面をなすことを特徴とする請求項1記載の
    テーパ角管の成形金型。
JP7100632A 1995-03-31 1995-03-31 テーパ角管の成形金型 Withdrawn JPH08276224A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR102150698B1 (ko) * 2020-02-24 2020-09-01 임병훈 파이프소재 냉간 성형 장치 및 방법

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