JPH09164420A - 油種変換抽伸方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属管の抽伸時において、金属管内の高粘度
の潤滑油を低粘度油に置換することにより、焼鈍後の管
内の残存潤滑油を低減することができる油種変換抽伸方
法及びその装置を提供する。 【解決手段】 加工される金属管１の外面には、金属管
１に接するように保持ダイス２が配置されており、この
保持ダイス２と整合する位置の金属管１の内部には、保
持ダイス２と共に金属管１を縮径加工するフローティン
グプラグ３が配置されている。そして、このフローティ
ングプラグ３の上流側には、継合部６を有する連結軸４
が接続されており、この継合部６を介して捕集器５が連
結されるようになっている。金属管の仕上抽伸工程にお
いて、捕集器５を連結すると共に、捕集器５とフローテ
ィングプラグとの間に潤滑油よりも低粘度である低粘度
油Ｂを注入すると、金属管１の内面に付着している高粘
度油Ａが捕集器５によって捕集器５の管引抜き方向上流
側に捕集され、金属管１の内面の潤滑油が低粘度油Ｂに
置換される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属管の仕上抽伸加工に
おいて使用され、金属管内面に付着した潤滑油を低減さ
せると共に、この潤滑油よりも低粘度の低粘度油に置換
することができる油種変換抽伸方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】エアコン等の熱交換器及び建築用配管等
に使用される金属管は、一般的に、鋳塊に押出加工、圧
延及び抽伸加工等の塑性加工を施した後、加熱・焼鈍す
ることによって得られる。この管材の抽伸工程において
は、通常、所望の径に加工するために５乃至６パスの冷
間抽伸加工（粗抽伸、中間抽伸及び仕上抽伸）が高リダ
クションで施される。このとき、金属管内面には抽伸用
のプラグと金属管内面との摩擦抵抗を低減させるために
高粘度潤滑油が使用されており、この潤滑油は加工後の
加熱・焼鈍時に管に付着して残存することがある。残存
する潤滑油の量は、通常、１０ｍｇ／ｍ以上である。こ
の潤滑油の残存は熱交換器等の小型化による金属管の細
径化及び長尺化に伴って増加する傾向にあり、場合によ
っては腐食の原因になることがあり、熱交換器の加工、
組立及び使用時において目詰まりを発生させることもあ
る。従来においては、このような残存油をフロン等を使
用することにより洗浄していた。しかしながら、近時、
環境保護のために特定フロンの使用が規制されてきてい
るので、このような方法を使用することなく潤滑油を除
去できる技術が要求されている。

【０００３】そこで、熱処理炉内において、金属管コイ
ルにガスを供給するフィールドコイルを接続して、管内
残油を除去する方法が開示されている（特開平６−１７
０３４８号公報）。コイルが光輝焼鈍炉のような熱処理
炉内において加熱されると、コイル内に残存した潤滑油
が気化され、高圧で供給されたガスと共に、気化潤滑油
をコイルの外部に排出することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱・
焼鈍時に金属管内にガスを供給することによって管内の
残油を除去する場合に、この残油の油種が高粘度油であ
ると蒸発し難いという問題点がある。従って、金属管に
ガス供給処理を施しても、完全に残油を除去することが
できない。また、この抽伸加工時に使用する潤滑油とし
て蒸発しやすい低粘度油を使用すると、摩擦抵抗の低減
効果が低下し、高リダクションの抽伸加工によって管の
破断及び焼付き疵等が発生することがある。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、金属管の仕上抽伸時において、金属管内の
高粘度の潤滑油を低粘度油に置換することにより、焼鈍
後の管内の残存潤滑油を低減することができる油種変換
抽伸方法及びその装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る油種変換抽
伸方法は、潤滑油を使用して金属管を複数回抽伸加工す
る抽伸方法において、管内のフローティングプラグ及び
管外の保持ダイスにより前記金属管を１又は２回以上の
抽伸加工を施す第１工程と、前記フローティングプラグ
の引抜き方向上流側に前記フローティングプラグに連結
させた捕集器を設けると共に、前記フローティングプラ
グと前記捕集器との間に前記潤滑油よりも低粘度である
低粘度油を注入して、前記潤滑油を前記低粘度油に置換
した後、仕上抽伸加工を施す第２工程と、を有すること
を特徴とする。

【０００７】前記第２工程において、前記捕集器の少な
くとも一部を金属導体により作製すると共に、この捕集
器に整合する位置の金属管の外面に誘導コイルを設け、
この誘導コイルに電流を流すことによって前記金属管の
温度を上昇させて前記潤滑油を低粘度化した後に、前記
捕集器により前記潤滑油を捕集してもよい。

【０００８】なお、本発明において仕上抽伸加工とは、
最終抽伸のみの１工程、又は最終抽伸の１工程前の抽伸
と最終抽伸との２工程の抽伸をいう。

【０００９】本発明に係る油種変換抽伸装置は、潤滑油
を使用して金属管を抽伸加工する抽伸装置において、前
記金属管の外面に接する保持ダイスと、前記金属管の内
部に配置され前記保持ダイスと共に前記金属管を縮径加
工するフローティングプラグと、前記フローティングプ
ラグの引抜き方向上流側に配置され前記フローティング
プラグに連結軸を介して連結された捕集器と、を有する
ことを特徴とする。

【００１０】更に、前記捕集器に整合する位置の前記金
属管の外面に、金属管内面を前記捕集器に密着させる押
圧器を有することを特徴とする請求項４に記載の油種変
換抽伸装置。

【００１１】

【作用】本願発明者等は、金属管の最終製品に残存する
高粘度潤滑油を完全に除去するために、抽伸加工時にお
いて使用されている潤滑油を低粘度油に置換することが
できる方法を開発すべく種々研究を行った。その結果、
複数回の抽伸加工においてその仕上抽伸加工時にのみ、
金属管内のフローティングプラグに捕集器を連結させる
ことにより、管内面に付着した高粘度の潤滑油を除去で
きることを見い出した。但し、捕集器を連結して実施す
る仕上抽伸は、最終の抽伸のみに限定されるものではな
く、最終の抽伸から１工程前の抽伸にも実施することが
できる。即ち、通常の管材の抽伸工程においては、所望
の径に加工するために５乃至６パスの冷間抽伸加工（粗
抽伸、中間抽伸及び仕上抽伸）が高リダクションで施さ
れるが、本発明においては、この１又は２回以上の粗抽
伸及び中間抽伸を施した後の仕上抽伸加工において、金
属管内に捕集器を取り付ける。この捕集器は金属管内面
に接するように形成するので、管内面に付着している高
粘度の潤滑油が捕集器によって捕集されながら金属管が
引き抜かれる。従って、捕集された高粘度潤滑油は捕集
器の金属管引抜き方向上流側に堆積され、抽伸の終了と
同時に金属管外に排出される。

【００１２】また、仕上抽伸加工時において金属管内の
潤滑油が捕集器によって除去されると、潤滑油が除去さ
れた後の抽伸加工が困難になる。従って、本発明におい
ては、粗抽伸及び中間抽伸において使用された潤滑油よ
りも低粘度である低粘度油を、フローティングプラグと
捕集器との間に注入する。そうすると、潤滑油が低粘度
油に置換され、この低粘度油は抽伸加工後の焼鈍時に蒸
発しやすいので、従来残存していた潤滑油を完全に除去
することができる。

【００１３】捕集器を配置しても除去されずに残存した
金属管内面の潤滑油は、仕上抽伸加工時において注入し
た低粘度油と混合されることによって蒸発しやすくな
る。従って、捕集器は潤滑油を完全に除去するものであ
る必要はないが、できるだけ潤滑油を低減するものであ
ることが好ましい。

【００１４】そこで、本発明においては、捕集器に整合
する位置の金属管の外面に押圧器を設けてもよい。この
押圧器は金属管を捕集器に押圧するように形成するの
で、金属管内面を捕集器に密着させることができ、捕集
器による捕集率がより一層向上する。

【００１５】また、捕集器の少なくとも一部を金属導体
により作製し、この捕集器に整合する位置の金属管の外
面に誘導コイルを設けてもよい。金属管の外面に金属管
の周方向に沿って設けられた誘導コイルに電流を流す
と、この金属管内には電磁場が生じ、電磁誘導作用によ
り金属導体により形成された捕集器が誘導熱を発生す
る。従って、金属管内面に付着している潤滑油が熱によ
り低粘度化するので、捕集器による潤滑油の捕集率が向
上する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。

【００１７】図１は本発明の実施例に係る油種変換抽伸
装置の構造を示す模式的断面図である。通常、抽伸工程
は５乃至６パスの抽伸加工により終了するが、仕上抽伸
時にのみ、本実施例の油種変換抽伸装置を使用する。図
１に示すように、加工される金属管１の外面には、金属
管１に接するように保持ダイス２が配置されており、こ
の保持ダイス２と整合する位置の金属管１の内部には、
保持ダイス２と共に金属管１を縮径加工するフローティ
ングプラグ３が配置されている。保持ダイス２の内面及
びフローティングプラグ３の前部３ａの外面は、金属管
１の引抜き方向に縮径されており、フローティングプラ
グ３の後部３ｂの直径は保持ダイス２の最小内径より大
きい。そして、このフローティングプラグ３の上流側に
は、継合部６を有する連結軸４が接続されており、この
継合部６を介して捕集器５が連結されている。

【００１８】このように構成された油種変換抽伸装置を
使用して抽伸加工するとき、金属管１を引抜き方向に進
行させると、先ず、金属管１の内面に存在する高粘度油
Ａが捕集器５によって捕集器５の管引抜き方向上流側に
捕集される。また、この捕集器５とフローティングプラ
グ３との間には、予め低粘度油を注入しているので、こ
れにより、金属管１の内面の高粘度油Ａが低粘度油Ｂに
置換されつつ抽伸加工が実施される。このとき、捕集器
５により除去されずに残存した高粘度油Ａは低粘度油Ｂ
と混合されて、抽伸後の焼鈍加熱（４００〜５００℃）
によって蒸発しやすくなる。従って、完全に高粘度油Ａ
が除去される必要はない。

【００１９】本実施例においては、金属管として、外径
が４０ｍｍ、肉厚が２ｍｍの銅管コイルを使用し、１回
の抽伸工程毎に粘性率が１５００ｃｍＳｔの潤滑油を銅
管コイルの内面に注入して、４回の抽伸を実施した。そ
の後、フローティングプラグ３の上流側に２００ｃｍＳ
ｔの低粘度油を注入すると共に、捕集器５を連結して仕
上抽伸を実施して、外径が９．５２ｍｍ、肉厚が０．３
５ｍｍの銅管コイルを得た。

【００２０】その後、低粘度油に置換された仕上抽伸後
の銅管コイルを半割にして、銅管コイルの内表面の品質
検査を実施した。その結果、抽伸による疵等は発見され
ず、油膜の厚さも通常の抽伸材と同様であり、品質異常
は認められなかった。また、銅管コイル内に残存した潤
滑油の油種としては、全体の約２０％が１５００ｃｍＳ
ｔの高粘度油であり、残部が２００ｃｍＳｔの低粘度油
であった。更に、この銅管コイルを無酸化雰囲気の連続
焼鈍炉において５００℃で加熱した結果、管内残油量は
０．７ｍｇ／ｍ以下であり、通常の高粘度油のみの使用
で残存した残油量と比較して、極めて低減されたもので
あった。

【００２１】また、本発明においては、捕集器５に整合
する位置の金属管１の外面に空引ダイス等の押圧器が設
けられた油種変換抽伸装置を使用することができる。こ
の押圧器により、金属管を捕集器に押圧するので、捕集
率をより一層向上させることができる。

【００２２】また、捕集器５の少なくとも一部を金属導
体により作製して、この捕集器５に整合する位置の金属
管１の外面に誘電コイルが設けられた油種変換抽伸装置
を使用することもできる。この抽伸装置においては、仕
上抽伸工程において誘電コイルに電流を流すと共に、金
属管１を引き抜く。そうすると、金属管１内には電磁場
が発生し、金属導体により形成された捕集器５が発熱す
る。従って、高粘度の潤滑油が熱によって低粘度化する
ので、押圧器が設けられた抽伸装置と同様に潤滑油の捕
集率を向上させることができる。

【００２３】本発明において使用する捕集器５は、管内
壁に密接する必要があるので、適当な硬さ（弾性力）を
有するものであれば、どのような材質であっても適用す
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
金属管の抽伸加工の仕上抽伸工程において、金属管内の
フローティングプラグに捕集器を連結すると共に、捕集
器とフローティングプラグとの間に低粘度油を注入する
ので、高粘度の潤滑油が低粘度油に置換されて、抽伸後
の焼鈍工程で残存油を完全に除去させることができる。
また、捕集器に整合する位置の金属管の外面に押圧器を
設けると、より一層潤滑油の捕集効率が向上する。更
に、捕集器を金属導体により作製し、押圧器の代わりに
誘電コイルを配置して電流を流すと、高粘度の潤滑油が
熱により低粘土化するので、捕集効率を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る金属管コイルの熱処理用
トレイの構造を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１；金属管 ２；保持ダイス ３；フローティングプラグ ４；連結軸 ５；捕集器 Ａ；高粘度油 Ｂ；低粘度油

フロントページの続き (72)発明者 栗山 隆 東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 株 式会社神戸製鋼所東京本社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑油を使用して金属管を複数回抽伸加
   工する抽伸方法において、管内のフローティングプラグ
   及び管外の保持ダイスにより前記金属管を１又は２回以
   上の抽伸加工を施す第１工程と、前記フローティングプ
   ラグの引抜き方向上流側に前記フローティングプラグに
   連結させた捕集器を設けると共に、前記フローティング
   プラグと前記捕集器との間に前記潤滑油よりも低粘度で
   ある低粘度油を注入して、前記潤滑油を前記低粘度油に
   置換した後、仕上抽伸加工を施す第２工程と、を有する
   ことを特徴とする油種変換抽伸方法。
2. 【請求項２】 前記第２工程において、前記捕集器に整
   合する位置の前記金属管の外面に押圧器を設け、この押
   圧器により金属管内面を前記捕集器に密着させることを
   特徴とする請求項１に記載の油種変換抽伸方法。
3. 【請求項３】 前記第２工程において、前記捕集器の少
   なくとも一部を金属導体により作製すると共に、この捕
   集器に整合する位置の金属管の外面に誘導コイルを設
   け、この誘導コイルに電流を流すことによって前記金属
   管の温度を上昇させて前記潤滑油を低粘度化した後に、
   前記捕集器により前記潤滑油を捕集することを特徴とす
   る請求項１に記載の油種変換抽伸方法。
4. 【請求項４】 潤滑油を使用して金属管を抽伸加工する
   抽伸装置において、前記金属管の外面に接する保持ダイ
   スと、前記金属管の内部に配置され前記保持ダイスと共
   に前記金属管を縮径加工するフローティングプラグと、
   前記フローティングプラグの引抜き方向上流側に配置さ
   れ前記フローティングプラグに連結軸を介して連結され
   た捕集器と、を有することを特徴とする油種変換抽伸装
   置。
5. 【請求項５】 更に、前記捕集器に整合する位置の前記
   金属管の外面に押圧器を有することを特徴とする請求項
   ４に記載の油種変換抽伸装置。
6. 【請求項６】 前記捕集器の少なくとも一部が金属導体
   により形成されており、前記捕集器に整合する位置の前
   記金属管の外面に誘導コイルを有することを特徴とする
   請求項４に記載の油種変換抽伸装置。