JPH084164Y2

JPH084164Y2 - 継目無鋼管熱間押出用マンドレル

Info

Publication number: JPH084164Y2
Application number: JP1990064193U
Authority: JP
Inventors: 岳雄野口; 一紀中村; 征紘大谷
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1996-02-07
Anticipated expiration: 2005-06-18
Also published as: JPH0422113U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案はガラス潤滑剤を用いる熱間押出方法による継
目無鋼管熱間押出用マンドレルに関するものである。

（従来の技術）従来の熱間押出の状況を第４図に示す。押出管３はダ
イス４とマンドレル５とのクリアランスよりビレット６
を押出すことにより成形される。押出管３の内面を成形
するマンドレル５は成形部5Aとステップ部5Bおよびネジ
部5Cとからなる。押出時の潤滑作用はビレット６の外内
面に散布されたガラス粉が溶融付着し、ビレット６とダ
イス４およびマンドレル５との間に溜まった潤滑膜７、
８によって得られる。

管内面の潤滑剤の供給はビレット６の内面にガラス粉
を散布するものであり、供給できる潤滑剤の量はビレッ
ト内面に付着できる量に限られる。

従来の熱間押出用マンドレル５を使用した場合、供給
する潤滑剤を増やしてもビレット６へのマンドレル５の
挿入時やアプセット時に潤滑剤が流れ出し、実際に潤滑
に寄与する潤滑剤の量をコントロールすることは極めて
難しい。

また、押出比が高くなる程、潤滑膜の面圧は高くな
り、潤滑が苛酷になる。特に、押出比が50を超えると、
管内面の潤滑不良によるマンドレルの損傷や押出管の表
面不良が頻繁に発生する。実用押出比内においても押出
比が高くなる程、押出管と工具との焼付や工具の変形、
それに伴う押出管の表面不良が発生し易くなる。

このため、マンドレルの寿命が短く、取替え頻度が高
くなり、工具原単位、作業能率および製品歩留が低下す
るという問題があった。

（考案が解決しようとする課題）従来、管内面の潤滑不良を防止するための方法として
は、例えば実開昭62-137607号公報が知られている。し
かし、当技術ではマンドレルのステップ部に押出方向と
平行に溝を設け、押出管ボトムのみの潤滑を改善し、寸
法不良の発生を防止したものであり、押出管全長の潤滑
不良防止やマンドレルの損傷防止には寄与しない。

本考案は高い押出比の熱間押出において、管全長に亘
る内面潤滑作用の向上を図ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）本考案は上記の問題点を解決するために第１図、第２
図に示すマンドレル１の成形部1Aの周面に、該成形部1A
の周面を一周以上し且つ前記マンドレルの軸となす角度
θが60°〜90°の傾きを有する螺旋状の溝2Bを設けたこ
とを特徴とする。

本考案の目的を達成するためにマンドレル１に設ける
溝2Bは、マンドレル１の成形部1Aの全長に設けるのが望
ましいが、管内面の潤滑不良が発生し易いのは押出力が
ピークを呈する押出管のトップとボトム近傍であり、潤
滑の苛酷さが押出管全長に亘って一様でないため、第３
図に示すようにマンドレルの成形部1Aの潤滑不良が発生
し易い部分S₁、S₂にのみ溝２を設けても潤滑改善の効果
がある。

ただし、管内面の潤滑状態はマンドレルの周方向に亘
って軸対称に一様であることが必要であるため、マンド
レルの成形部1Aに設ける溝2Bは周面を一周以上する必要
があり、該溝が一周未満の場合には部分的に潤滑不良が
発生する場合がある。

また、溝2Bの方向がマンドレルの軸Ｏと平行であるか
平行に近づくと、押出管の内面に筋疵が生じるため、溝
2Bの方向はマンドレルの軸Ｏと直交する方向か、または
直交する方向に対し傾きを有することが必要である。

溝2Bの傾きはマンドレルの軸Ｏとのなす角度θが60°
〜90°であることが必要である。θが60°よりも小さい
と、押出の初期に押出管と共に潤滑剤が流れ出し、潤滑
向上に寄与しない。さらに、θが60°よりも小さい螺旋
状の溝2Bとした場合は、押出中にマンドレルが旋回し、
マンドレルを保持しているマンドレルホルダーのネジ
（図示せず）が弛んでマンドレルが抜ける場合や、ネジ
が締まり過ぎてネジを破損する場合がある。

また、溝2Bの寸法は適正な潤滑溜りを形成し、かつ山
部の強度を確保するために、第２図に示す溝深さＤを0.
1〜0.5mm,溝ピッチＰを0.1〜5.0mm、溝幅Ｗを溝ピッチ
の20〜80％とするのが望ましい。

（作用）本考案のマンドレル１を使用すると、ビレット６の内
面に供給した潤滑剤がアプセット時に溝2Bに溜まり、潤
滑剤のビレット内面からの流出を抑制できる。溝2Bに溜
まった潤滑剤は、押出比によって変化する面圧の大きさ
にかかわらず一定厚さの潤滑膜を形成する。

また、マンドレル成形部1Aの押出管３と接触する表面
積が小さいために、押出管内面およびマンドレル表面に
作用する摩擦力が低減し、焼付が発生し難い。さらに、
焼付が発生した場合においても、マンドレル１と押出管
３が連続的に接触しないので、押出管の不良部を狭い領
域に抑制できる。

そのため、本考案のマンドレル１を使用すれば、従来
のマンドレル５を使用した押出に比べ、高い押出比にお
いても内面の潤滑不良を誘発し難いので、マンドレル１
の損傷や押出管３の不良が発生しない。さらに、従来の
押出可能範囲内においても管内面の潤滑作用が向上する
ために、マンドレル１の損傷や押出管３の不良発生頻度
が低減し、マンドレルの寿命を延長できる。

（実施例）マンドレル成形部の全長にマンドレルの軸とほぼ直交
する螺旋状の旋削加工によって設けたマンドレルを使用
して熱間押出を実施した。

溝の寸法は幅0.5mm,深さ0.5mm,ピッチ1.0mmである。
押出の素材としては外径φ150〜170mm、長さ400mmのSUS
304ステンレス鋼を使用し、外径φ30〜50mm、肉厚2.0〜
10.0mm、長さ５〜30mmの鋼管を押出温度1190〜1230℃と
し、ガラス潤滑剤を用いて押出した。

そのときの押出比とマンドレル寿命の関係を第５図に
示す。

押出比が従来の押出可能限界である50を超えた80以下
において、マンドレルの損傷や押出管の不良を発生せず
して実操業に適用可能な10本以上の押出ができた。ま
た、従来の押出可能限界である押出比50において、従来
のマンドレルに比べマンドレル寿命が２倍に向上した。

（考案の効果）本考案のマンドレルを用いることにより、実操業にお
いて押出比80までの押出が可能となった。また、押出比
30〜50の押出において、従来のマンドレルを用いた場合
と比べてマンドレル寿命が1.2〜2.0倍に延長し、工具原
単位が1.5倍向上した。さらに、作業能率が５％、製品
歩留が0.2％それぞれ向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の熱間押出用マンドレルを示す説明図、
第２図（ａ）はマンドレルに設けた溝の拡大図、第２図
（ｂ）は第２図（ａ）の部分拡大図、第３図は本考案の
熱間押出用マンドレルの他の例を示す説明図、第４図は
熱間押出による継目無鋼管押出中の断面図、第５図は実
施例における押出比とマンドレル寿命の関係を示す図表
である。 1:本考案のマンドレル（1A:成形部、1B:ステップ部、1C:ネジ部） 2B:螺旋状の溝 3:押出管 4:ダイス 5:従来のマンドレル（5A:成形部、5B:ステップ部、5C:ネジ部） 6:ビレット 7:ビレットの外面潤滑膜 8:ビレットの内面潤滑膜

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】マンドレルの成形部の周面に、該成形部の
周面を一周以上し且つ前記マンドレルの軸となす角度θ
が60°〜90°の傾きを有する螺旋状の溝を設けたことを
特徴とする継目無鋼管熱間押出用マンドレル。