JPS6068109A - 押抜材の寸法制御方法 - Google Patents

押抜材の寸法制御方法

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JPS6068109A
JPS6068109A JP17767483A JP17767483A JPS6068109A JP S6068109 A JPS6068109 A JP S6068109A JP 17767483 A JP17767483 A JP 17767483A JP 17767483 A JP17767483 A JP 17767483A JP S6068109 A JPS6068109 A JP S6068109A
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JP
Japan
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die
punching
mandrel
dimension
angle
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Pending
Application number
JP17767483A
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English (en)
Inventor
Takeshi Urayama
浦山 剛
Takeo Yamada
山田 建夫
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels for metal drawing
    • B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
    • B21C3/12—Die holders; Rotating dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, wire, rods, tubes or like semi-manufactured products by drawing
    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by means other than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, rods or tubes
    • B21C1/22—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by means other than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, rods or tubes specially adapted for making tubular articles
    • B21C1/24—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by means other than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, rods or tubes specially adapted for making tubular articles by means of mandrels
    • B21C1/26—Push-bench drawing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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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】 皮粟上例程里分団 本発明は押抜材の寸法制御方法に関する。
押抜加工法は、エルハルト穿孔法によってつくられたカ
ップ状の庇付素管をマンドレルに装着し、1又は複数の
ダイスを用いて水圧プレスで押抜いて製管するブツシュ
ベンチ法が知られている。この製管法は、大径厚肉鋼管
を製造する方法として広く採用されている。
本発明はこの押抜法に於いてダイス又はマンドレルの傾
斜方向乃至角度を偏肉等に応じて調整し寸法を制御する
方法に関する。
従来肢術 従来の押抜利の寸法精度を向上する方法としては、押抜
装置自体の精度の改良、又は押抜ダイスと押抜材料の潤
滑状態の改良等の方法が知られている。しかしながら、
これらの方法は押抜材の寸法精度改善に一定の効果があ
るものの、例えば装置自体または冶具の精度向上は長時
間の設備休止を必要とし生産能率の低下を招来し、或い
は潤滑状態の改善は素材自体の偏熱、偏肉のあった場合
に十分に対応することができない。特に、押抜方向に分
布する偏肉の改善は上記の如く各素材料に同一の処理を
行う従来の方法では解消することができなかった。
発刊」十印す 本発明の目的は上述した従来技術の問題を解決し2、簡
便且つ確実な押抜材の寸法制御方法を提供することにあ
る。
更に詳細には、本発明の目的は継目無鋼管の如き金属管
の熱間押抜方法に於いて押抜方向に分布して通常発生す
る押抜付半径方向の寸法偏差のない製品を提供すること
にある。
夷1R将1@ 本発明に従うと、金属の押抜方法に於いて押抜された材
料の寸法を検出し、寸法検出値の標準値との偏差に基づ
き押抜ダイスの押抜中心軸に対するf頃斜方向及び傾斜
角度、又はマンドレルの押抜軸に対する傾斜方向、傾斜
角度を調整して押抜材の寸法を制御する方法が提供され
る。
押抜ダイスは1枚または複数枚を使用してもよく、複数
枚のダイスを使用のときは2枚目以降のダイスの傾斜方
向及び傾斜角度を調整するのが好ましい。この際寸法制
御用として用いるダイスに於ける押抜材の断面積減少率
は他のダイスよりも小さくしてダイスの傾動を容易とす
るのが好ましい。
更にマンドレルの傾動はマン、ドレル駆動用の油圧装置
側或いはダイス出側で行ってもよい。
以下、本発明を添付の図面を参照して実施例により説明
する。
実施班 添付の第1図に示す装置は本発明を実施するのに使用す
る装置の1例である。
図中、参照番号1は押抜素材を示し、押抜加工のために
カップ状に穿孔され、マンドレル2を装置した状態でタ
ンデムに配置された第1ダイス3、第2ダイス4、第3
ダイス5で押抜かれる。この押抜動作のためマンドレル
2は油圧装置6のラム7に取付けられ、押抜作業はマン
ドレル2の先端部が押抜材1の底部(すなわち押抜材]
の先6::’+ OH)を押圧する状態で行われる。
他方、第1ダイス3、第2ダイス4および第3ダイス5
の各々はそれぞれダイスホルダ8.9.10に保持され
ている。
以上の構成は従来の押抜装置と同一なのでこれ以上詳細
な説明を省略する。
本発明に従い、第1ダイス3及び第3ダイス5の出側に
それぞれ寸法検出器11及び12が配置される。これら
の検出器は押抜材1の周方向に等角度間隔の複数の位相
位置で例えば肉厚を検出するように構成されている。こ
のような検出器としては公知の型式の放射線式或いは電
磁超音波式のものを使用することができる。或いは押抜
材1の各方向からの外径値を検出するには光学式の検出
器を用いてもよい。
検出器11及び12の検出値は制御演算装置13に入力
され、ここで各々検出値と標準値とを比較し、それらの
偏差値に基づき第2ダイス4及び第3ダイス5の傾斜方
向及び傾斜角度を算出する。
他方、第2ダイスホルダ9及び第3ダイスホルダ10は
それぞれ傾動装置14及び15を具備している。
傾動装置14及び15はそれぞれ少なくとも3基づつの
油圧手段16.17を備え、油圧手段16.17のラム
が第2ダイスホルダ9及び第3ダイスホルダ10の円周
方向に等間隔の位置で枢着されている。傾動装置14お
よび15のそれぞれの3基の油圧手段16゜17は相互
に連動して第2ダイスホルダ9および第3ダイスホルダ
10を所定の傾斜方向及び伸°斜角度に傾動させること
が可能である。
これらの第2及び第3ダイス4.5およびダイスホルダ
9,10の傾動を確実に行うため第2ダイスホルダ9及
び第3ダイスホルダ10の周縁部の適宜個所は球状突起
部Ml、 18’ 、19.19”を備え、対応する球
面座20.20’ 、2L 21’ に着座する構造と
なっている。
上記制御演算装置13は伸動装置14.15のhII圧
手段]6.16’ 、17.17°に制御信号を送り、
第2ダイス4及び第3ダイス5を所定方向及び所定便@
11角度に傾動させるよう構成される。
本実施例では第2ダイス4及び第3ダイス5が寸法制御
用ダイスとして用いられ、これらダイスでの断面減少率
は寸法矯正するのに十分である程度の比較的小さな値で
あることは言うまでもない。
次に第2図乃至第5図を参照して寸法制御用ダイスの傾
斜方向と傾斜角度と偏肉矯正量との関係を説明する。
第2図(a)は実験に使用した寸法制御用押抜装置の概
略図であり、Aはダイス、Bはマンドレル、Cは材料を
示す。このとき押抜材料として肉厚均一なA/管を用い
た。ダイス傾斜方向はダイス上部が押抜方向に傾くとき
を±(プラス)とし、逆方向に傾くときを−(マイナス
)とし、傾斜角をβとした。従って、第2図(a)に示
す例ではβはマイナスの角度である。ダイスAの傾斜角
度を変えてAe管を冷間押抜した。このときA7!管の
冷間押抜を用いたのは鋼管の熱間押抜に変形の挙動が類
似しているためである。
第1表に示ず押抜加工ば外径絞りに重点をおいて肉厚変
動の小さい押抜加工のものであり、第2表に示す押抜加
工は肉厚減少を主とする押抜加工である。
第1表 押抜加工後Ap管を第2図(b)に示す個所毎に肉厚を
測定してその結果を第3図及び第4図に示す。第3図は
第1表に示す条件で押抜加工後の管の円周方向の肉厚変
動分布、第4図は第2表に示す条件で加工後の管の円周
方向の肉厚変動分布を示す。
第3図及び第4図に示す結果よりダイスを傾斜すること
によって押抜管の肉厚に偏差を与えうろことが解かる。
従って、既に偏肉を有する金属管を傾斜ダイスを用いて
押抜加工して偏肉矯正を行う本発明の原理が可能である
ことは容易に理解できる。
第5図には上記した2種の実験に於ける最大減肉率と最
小減肉率の差(すなわち本発明の方法の場合には偏肉矯
正率に相当する)とダイス傾斜角βとの関係を示す。図
中、白丸は第1表の条件での結果、黒丸は第2表による
条件での結果を示す6従って、押抜素材成分及び寸法制
御ダイス毎に第5図に示すようなダイス傾斜角βと偏肉
矯正率との関係を予めめておき、管周方向に検出した肉
厚より偏肉位置と偏肉率をめ、これらに従い寸法制御用
ダイスの傾斜方向を設定するともに上記の予めめた関係
よ!Q傾斜角度を決定する。
以上の説明により第1図に示す寸法検出器用。
12よりの検出信号より寸法制御用の第2ダイス4及び
第3ダイス5の傾斜方向及び傾斜角度を決定する方法が
理解できる。制御演算装置13でこのようにして各寸法
制御用ダイスの傾斜方向及び角度を決定して傾動装置1
4及び15の油圧手段16.16°、17、17’ を
駆動する。
次に第6図を参照して本発明の第2の態様に従う方法を
説明する。
第6図では第1図と共通の部分は同一の参照番号で示す
。
本実施例では寸法検出値の標準値との偏差に基づきマン
ドレル2の押抜中心軸に対する傾斜方向、傾斜角度を制
御して寸法制御する。
従ってマンドレル2が移動可能なように油圧装置6のラ
ム7にスラスト受けされており、更に第6図に示す如く
マンドレル2にアダプタ2L 21’を介して油圧駆動
装置22.22’ のラムが接続されてマンドレル2を
移動可能としている。第6図にはアダプタ2]、、 2
1°及び油圧駆動装置22.22°は2基づつしか示し
ていないが、マンドレル2の周方向に等間隔で少なくと
も3基づつ配置してマンドレル2を押抜中心と垂直な平
面内の如何なる方向にも移動可能とするのが好ましい。
尚、この実施例では押抜中心は、ダイス3.4.5の中
心を意味する。
マンドレルの傾動のため、図示の如く第3ダイス5の出
側にアダプタ2]、 21’及び油圧駆動装置22、2
2’ と同様のアダプタ23.23°及び油圧駆動装置
24.24°を設げてもよい。この場合マンドレル2は
第1ダイス3の入側及び第3ダイス5の出側の両方で移
動可能となり、油圧駆動装置22.22’及び24.2
4゛ の双方を連動させることによってマンドレ゛ル2
を押抜方向に対して所定の(LJ l’1方向及び角度
で傾動することが可能となる。これらの油圧駆動装置2
2.22’ 、24.24’ は制御演算手段13で制
御されることは言うまでもない。
以上、本発明を図面を参照して実施例により説明したが
本発明の範囲はこれらの実施例により制限されるもので
はなく、例えば寸法制御用ダイス4.5又はマンドレル
2は他の手段によって傾動可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1態様に従う方法を実施するのに用い
る装置の概略図である。 第2図(a)は本発明の詳細な説明するための実験に用
いた傾斜ダイスを用いた押抜加工の概略図であり、第2
図(b)は押抜加工後の肉厚測定位置を示す図である。 第3図及び第4図はそれぞれ第1表および第2表に示す
条件で押抜加工したあとの管周方向の減肉率分布を示す
。 第5図は第1表及び第2表に示す条件の押抜加工により
管に発生ずる偏肉率とダイス傾斜角度との関係を示す。 第6図は本発明の1慾様に従う方法を実施するための製
造ラインの概略図である。 (主な参照番号) 1:押抜材、 2:マンドレル、 3.4.5:ダイス、 6:油圧装置、 8.9.10:ダイスホルダ、 11.12:寸法検出器、 13:制御演算装置、14
.15:傾動装置、 21.21“、23.23゛:アダプタ22.22’ 
、24.24゛:マンドレル傾動用油圧駆動装置。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 新居 正彦 (7,) 第3図 再史1定イ立屓 :、史1定イ立1 <2> り゛°イス傾斜角A[β

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 金属の押抜方法に於いて押抜された材料の寸法を検11
    1シ、寸法検出値の標準値との偏差に基づき押抜ダイス
    の押抜中心軸に対する傾斜方向及び傾斜角度、又はマン
    ドレルの押抜軸に対する傾斜方向、傾斜角度を調整して
    押抜材の寸法を制御する方法。
JP17767483A 1983-09-26 1983-09-26 押抜材の寸法制御方法 Pending JPS6068109A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17767483A JPS6068109A (ja) 1983-09-26 1983-09-26 押抜材の寸法制御方法

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JP17767483A JPS6068109A (ja) 1983-09-26 1983-09-26 押抜材の寸法制御方法

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JPS6068109A true JPS6068109A (ja) 1985-04-18

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ID=16035120

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JP17767483A Pending JPS6068109A (ja) 1983-09-26 1983-09-26 押抜材の寸法制御方法

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55130326A (en) * 1979-03-29 1980-10-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of uneven-walled pipe

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55130326A (en) * 1979-03-29 1980-10-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of uneven-walled pipe

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