JPS5884609A - 内面溝付き管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内面に溝を付けた溝付き管の製造方法に係
り、特に所定の溝付きプラグを用いて引抜き操作にエリ
溝付は加工する除、改良さｎた形状の引抜きダイスの採
用により、深い溝の良好な内面溝加工を効果的に行ない
得る方法に関するものである。

１− 従来エリ、熱交換器用の伝熱管等においては、伝熱効果
を高めるための手段として、その外周にフィンを形成す
ることが行なわ註でいる。こ几に対し、伝熱管等の内１
釦に溝を形成することも同様の目的のために効果があり
、特にスパイラル状の溝は管内移送流体金管壁に沿って
螺旋状に進行せしめ、捷たこｎに工って乱流全惹起させ
るため、伝熱効果が高めらｎることか認めらｆている。

そして、このような内面溝付き管の製造方法としては、
従来エリ転造方式−またけヌウエージング方式等、種々
のものが提案さｎているが、そｎらの方式に用いらｒし
る駆動装置などはいず庇も構造的に複雑であって、元管
製造設備と異なる設備を心安とするので、設備費を増大
せしめ、ひいては内１ｍ溝付き管のコスト全上昇せしめ
る要因となっているのであり、また生産速度も低いこと
が大きな問題であった。

このため、従来からパイ１等の加工法として周知の引抜
き加工法を利用した内面溝付き管の製造法が提案さ几る
に至った。この方法は、金属管の２− 引抜き加工に際して該金属管内に存在せしめら几るプラ
グとして、管内面に所望の溝が成形さル得るように、所
定の型溝が付さ几た溝付きプラグを用い、引抜き操作に
よって管内面：が該プラグに押し付けらｆることにより
、該プラグの型溝に対応した溝を管内面に成形しようと
するものであり、こ汎により内面溝付き管が、元管製造
と同じ設備にて容易に、且つ連続的に製造し得るように
なったのである。

ところが、このような引抜き加工法を利用した内面溝付
き管の製造方法にあっては、そｎがあく壕でも引抜き操
作である以上、加工さ汎るべき金属管の断面形状と同様
な円形断面の引抜き孔を有する引抜きダイスが用いら訛
ることは当然であり、そｎ故に該金属管と該引抜きダイ
ス（引抜き孔内周面）との接触面積が犬となシ、従って
引抜き操作時に生じる摩擦抵抗も大きくなるため、自ず
と引抜きカケ高める必要があったのである。しかしなが
ら、かンつ・る引抜き力を過度に大きくすると、管の破
断を惹起することとなるところから、核力３− 抜き力の上昇にも限度があるのであり、こｎが刀ロ工速
度に大きな制約を加えているのである。″また、かかる
摩擦抵抗は、引抜きダイスによる金属管の引抜き加工の
程度、換言すｆば減面率に大きな制約２与え、溝付きプ
ラグへの管内面への押付は力を制限しているのであり、
こｎが、引抜き加工法では溝深さの深い内面溝付き管を
得ることが困難である最大の理由となっていたのである
。

ここに２いて、本発明は、かかる事情に鑑みて為さ几た
ものであって、引抜き加工法による内面溝形成加工に際
して、比較的小さな引抜き力によって引抜き加工が出来
、その加工速度を高め得る一方、減面率を高めて、その
内面により深い溝が容易（Ｃ且つ能率的に形成せしめら
ｎ得るようにした内向溝付き管の製造方法を提供するこ
と？目的として為さ庇たものである。

以下、本発明の実施例全図面を参照しつつ具体的に説明
する。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
Ｆ先ず、第１図に２いて、ＩＯ及び１２は、所定間隔ケ
おいて互に同心的に配置さ扛たブヲグ支持４− 用ダイス、及び引抜きダイスであり、夫々ホルダ１４．
１６により位置固定に保持さ扛ている。また、１８は被
加工管材としての断面円形の金属管であり、その右端全
図示しないチャックに把持さｎて、図中右方へと所定の
引抜き力をもって引張さｎ、そしてプラグ支持用ダイス
（引抜きダイス）１０、引抜きダイス１２を通過すると
き、所定寸法の第１及び第２の小径管２０．２２に引抜
き加工さｎる工うになっている。

ところで、かかる金属管１８の内側には、プラグ支持用
ダイス１０内に浮遊状態で保持さｆる支持プラグ２４が
配置されている。そして、かかる支持プラグ２４の後方
には、前記引抜きダイス１２と対向する位置において所
定の型溝が外周面に付さｆ′Ｉ−た溝付きプラグ３２が
配置さ扛、この溝付きプラグ３２はロッド３４を介して
該支持プラグ２４に連結せしめら汎ることにより、同支
持プラグ２４との間に一定の間隔を保った状態でこ几と
は独立して自由に回転させらｎる工うになっている。即
ち、支持プラグ２４は溝付きプラグ８２を５− 常に引抜きダイス１２に対向させる位置に支持する作用
金為しているのである。また、かかる溝付きプラグ３２
は、所定のリード角をもって軸方向に延びる多数の溝を
備えた溝付き部３６を有し。

この溝付き部３６の作用に基づいて第１小径管２０の内
面に所望の溝形状を形成せしめると共に、発生する摩擦
力により支持プラグ２４をダイス１０に押し付ける作用
を為す。

一方、引抜きダイス１２は、本発明に従ってその引抜き
孔が異形とさ汎たもので、第３図乃至第５図１で拡大し
て示さ扛る工うに、４等分、８等分、１６等分などの等
間隔の矩形溝状の逃げ部４０がその引抜き孔８８の内面
にその軸心方向に対して平行に若しくは所定の捩ｆ角を
もって形成さｎているのである。そして、該引抜きダイ
ス１２にＰいて、引抜き孔３８の金属管の外周面に接触
しない溝状の逃は部４０の溝幅Ａと、金属管と接触して
それを拘束する拘束部４２（内側に凸な部分）の幅Ｂと
が略等しく（ＡキＢ）さｆているので、この引抜きダイ
ス１２の第１の小径管２０に対す６− る接触面積は通常の円形ダイスに比して約半減すること
となる。なＰ、ここで、Ａ牛Ｂとしたのは何等本発明を
限定するものではなく、其他の数値が採用さｎ得るので
あり、前記接触面積の減少の割合もそｆに従って変化す
るものである。

このような構成に２いて、被加工材たる金属管１８がダ
イス１０．１２内を、所定の引抜き力をもって、右方に
引き抜か扛ると、そｎらダイス１０．１２の作用（によ
って夫々第１及び第２小径管２０．２２が形成される（
夫々第１抽伸工程、第２抽伸工程とする）のである。即
ち、先ず、金属管１８は該ダイス１０内を通過すること
によって、通常の所定の引抜き加工を受けて、縮径さ汎
、所定の第１小径管２０となるのである３゜そして、こ
の第１小径管２０に対して、本発明に従う溝付は加工が
引抜きダイス１２にて施されることとなるのであるが、
かかる引抜きダイス１２内を引き抜かｆる第１小径管２
０においては、前記拘束部４２によって、その内面が溝
付きプラグ３２に押し付けら扛ることによって、該内面
に所定の溝加工が施さｆるのである。

芒で、ここに留意すべきは、引広さダイス１２の引抜き
孔３８における逃げ部４０の存在である。

即し、引抜き加工時には、上述のように逃げ部４０の溝
幅Ｎの部分は管の外面に接触せず、拘束部４２の幅Ｉ３
の部分のみが接触するために、引抜きダイス１２と第１
の小径管２０の外面との接触面積が半減することから、
必要とする引抜き力が大幅に低減可能となるのである。

そして、第２図に示ζｎるように、第１小径管２０に対
する引抜きダイス１２からの圧力Ｐは、前述の拘束部４
２０幅１３の部分のみに作用し、かかる幅１３部分に相
対する管内面（（対して溝付は作用を為すのみではなく
、逃は部４０の溝幅Ａの部分に相対する管の部分にも、
両側の圧Ｆ力に基づいて生起する張力の分力によって圧
下刃が発生し、と几によって該逃げ部４０に位置する管
部分が溝付きプラグ３２に押し付けら汎る工うになり、
以てかかる管部分の内面１でも若干の溝加工が為さｎる
工うになるのである。従って、管の外側形状も多少の変
形はあるが、該逃げ都４ｏの幅が第５図の如く狭くなる
に従って５略円形の形状を呈し、内面の溝も略一様に加
工され得るようになるのである。

すなわち、引抜きダイス１２の孔の凹凸の数全多くする
程、円形形状に近い引抜き管が得ら汎るのであり、また
引抜き加工後の内面に所望の溝が形成さｎた管に対して
、通常の円形孔のダイスにより空引きを施すようにす九
ば、更に確実な円形形状の管が得らｆるのである。且つ
また、前記逃げ部４０を、軸心方向に対して所定の捩ｎ
角を有するように設けることに工り、成る時点で逃げ部
４０の位置にあった管部分も次の瞬間（では拘束部４２
にて押圧式ｆるようになるので、凹凸溝による溝加工の
変動が均一化さ九、エリ一層有効な内［ｍ溝付き管が得
牡することとなるのである。また、既設の引抜き設備が
そのまま使用ζｎ、単にダイスを取替えるのみで経済的
にも有利となるのである。

因みに、本発明者が、かかる方法に従って鋼管の内向に
溝加工を実施した結果によれば、内径９８９− ５２ｔ、厚さ０４１の管に対して６５条の溝紮つける場
合にＰいて、通常の円形孔の引抜きダイスを使用す九ば
、溝の深芒Ｈ，＝　Ｑ、　Ｑ　５　ｒａｍが限界であっ
て、そｎ以上の床式の加工では管が破断するところを、
第４図に示さ扛る４凹凸の異形ダイスを用いた本発明方
法に、ｌ：ｆＬｉは、ｌ（、＝　ｏ、　１０〜０１２喘
までの深い溝が成形さ：ｒした内面溝付き管を得ること
が出来たのである。

こｎは、本発明に従う異形ダイスによる非接触部の存在
のため、摩擦力が低減さ扛、小きい引抜き力で加工でき
、管の破断が少ない反曲、その分だけ肉厚しごきを大き
くできるので、従来にない深い溝加工が可能となったこ
と全意味しているのである。

尚、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、
本発明はその趣旨全逸脱しない範囲で種々なる変更が可
能である。例えば、溝付きプラグ３２に設りら九る溝の
形状を上側の如く軸心方向に対する所定の捩几角を有す
るものとする代りに、引抜き方向に平行な形状として、
管内に互に平行ｌＯ− な多数の直線状の溝を形成するようにすることも可能で
ある。また、支持プラグ２４は、フローティングプラグ
でない支持プラグであっても何等差支えないのであり、
必要に応じた適当な変更が可能である。

以上詳述１〜だように１本発明に係る内面溝付き管の製
造方法は、加工さｎるべき管内に所定の溝付きプラグを
存在せしめつつ、所定の引抜きダイスを用いて引抜き操
作を施すことにエリ、該管内面に所定の溝が形成−ｇｆ
’した内面溝付き管を製造する（Ｃあたり、該引抜きダ
イスの引抜き孔内面に、その軸心方向に対して平行に若
しくは所定の捩九角をもって延びる。前記管の外周面（
Ｃ接触しない溝状の逃げ部を設けたことを特徴とするも
のである。

かかる製造方法に従えば、引抜きダイスの引抜き孔内向
に逃げ部金設け、加工ざｎるべき管との接触面積を小さ
くしたために、摩擦抵抗が少なくなり、引抜き力も小さ
くてすむので、加工速度が高めら肚て生産性の向上に著
しく寄与し得るのであり、反面、引抜き力を一定とす庇
は、より大きな肉厚しごき加工が材料の破断なく行なわ
ｎ得る結果、深い溝の溝付き管の加工が可能となり、し
かもダイヌ金取り替えるのみで既設の抽伸設備がその−
まま使用さｎ得る等、経済的にも優几た利点を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法オ好適に実施し得る装置の一具体例
を示す断面説明図であり、第２図は第１図に２けるＩｔ
　−１１部分断面図、第３図はその引抜きダイス１２の
引抜き孔３８部分の正面図、第４図及び第５図はそ汎ぞ
扛、本発明の別の実施例に便用さＥる、凹凸溝数の異な
る引抜き孔の形状を示す第３図に対応する図である。 ＩＯ＝プラグ支持用ダイス １２：引抜きダイス　　　１８：金属管２０：第１の小
径管　　　２２：第２の小径管２４：支持プラグ　　　
　３２：溝付きプラグ３４：ロツド　　　　　　３６：
溝付き部３８：引抜き孔　　　　　４ｏ：逃げ部４２：
拘束部 出願人　　住友軽金属工業株式会社 １３− 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加工さｆるべき管内１（所定の溝付きプラグを存在せし
   めつつ、所定の引抜きダイスを用いて引抜き操作を施す
   ことにより、該管内面に所定の溝が形成さｎた内１ｍ溝
   付き管を製造するにあたり、該引抜きダイスの引抜き孔
   内面に、その軸心方向に対して平行に若しくは所定の捩
   ｎ角をもって延びる、前記管の外周面に接触しない溝状
   の逃げ部を設けたことを特徴とする内面溝付き管の製造
   方法。