JP2005193280A - 管の引き抜き方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 素管に心金を挿入する工程から素管と心金とを分離する工程までの作業効率を改善できる管の引き抜き方法を提供する。
【解決手段】素管100に心金200を挿入する工程と、心金200が挿入された素管100をダイス10で引き抜く工程と、引き抜かれた素管100と心金200とを分離する工程とを有する管の引き抜き方法である。心金200の挿入工程は、口付け加工した素管100の口付け加工部110をダイス10に挿入して素管100の位置を保持し、その状態で心金200の先端側を引き抜き台車20を用いて引っ張って心金200を素管100に挿入する。素管100と心金200の分離工程は、心金200の末端側に止め具220を設けておき、引き抜き台車20を素管100の引き抜き方向に移動させることで止め具220をダイス10に当接して心金200の位置を保持する。さらに引き抜き台車20を前記引き抜き方向に移動させて素管100を心金200から引き抜く。
【選択図】図１

Description

本発明は、管の引き抜き方法に関するものである。特に、作業効率性に優れた管の引き抜き方法に関するものである。

従来より、所望の管を得るために、素管に心金（マンドレル）を挿入し、その素管をダイスで引き抜いたり、プレスで鍛造することが知られている。いずれの場合も、素管に心金を挿入する工程と、心金が挿入された素管を加工する工程と、加工された素管と心金を分離する工程とが行われる。

例えば、特許文献１には、心金と円筒体素管をダイスに通して一体に引き抜く技術が開示されている。この技術では、引き抜き後に、円筒体素管の外周に回転するローラを圧接させて心金と円筒体素管の間にクリアランスを形成し、心金を円筒体素管から容易に抜き取ることを可能にしている。

また、特許文献２には、マンドレルを挿入したパイプ素材をプレスで鍛造する技術が開示されている。この技術では、鍛造加工する前にパイプ素材の端部にフランジ部付きのスリーブを嵌装しておく。このパイプ素材をプレスの金敷で鍛造加工した後、前記スリーブのフランジ部を金敷に当接支持させる。その状態でマンドレルに引き抜き力を与えることで、マンドレルをパイプ素材から容易に引き抜くことができる。

特開昭56-74327号公報 特開平5-277553号公報

しかし、上記のいずれの技術も主として作業効率性の点で問題があった。より具体的には次の通りである。

特許文献１に記載の技術では、引き抜き後、円筒体素管の外周に圧接されるローラが必要になる。管の引き抜きに用いられる設備としてドローベンチがあるが、一般的なドローベンチはこのようなローラを具えていない。そのため、特許文献１に記載の技術を実現するにはローラの付加が必要となり、設備負担を伴う。また、この技術は、ローラで圧延した後の円筒体素管から心金を抜き取る具体的方法について開示していない。心金が短い場合は、人手で心金の抜き取りを行うことが考えられるが、心金が長尺化（重量化）した場合、この作業は容易ではない。特に、一人の作業者で、この抜き取り作業を行うことは極めて困難である。

特許文献２に記載の技術は鍛造による管の加工技術であるが、この技術を引き抜きに応用することを想定した場合、相当な作業負担か設備負担を伴う。

通常、ダイスを用いた管の引き抜きでは、図４(A)に示すドローベンチが利用される。このドローベンチは、ダイス10と、そのダイス10の軸方向に移動可能な引き抜き台車20とを有する。引き抜き加工は、素管100に心金200を挿入し、その素管100を引き抜き台車20で把持してダイス10に通すことで行なわれる。そして、加工後の心金入り素管はダイス10の出口側、つまり図４(A)の左側に位置することになる。

ところが、この引き抜き台車20を用いて心金200の抜き取りを行うには、図４(B)に示すように、心金入り素管をダイス10の入口側に移行させて、同素管100の向きも逆にする必要がある。その状態で、素管100の末端側にフランジ付きスリーブ40を装着し、さらに心金200の端部に棒材230などを装着する。そして、この棒材230を引き抜き台車20で把持し、同台車20をダイス10から離れる方向に移行させて心金200の引き抜きを行うことになる（図４(C)）。しかし、このような方法では、心金入り素管の移行や向きの変更を行う必要があり、作業負担が極めて大きい。特に、心金200が長尺の場合、作業負担はさらに増大する。

一方、心金入り素管の移行や向きの変更を行うことなく心金200の抜き取りを行うには、図５(A)、(B)に示すように引き抜き台車20とは別に心金抜き取り台車50を用いなければならない。つまり、ダイス10を挟んで一方に引き抜き台車20を、他方に心金抜き取り台車50を配し、引き抜き加工後の心金200に装着した棒材230を心金抜き取り台車50で把持して抜き取ることになる。しかし、この方法では、引き抜き台車20とは別に心金抜き取り台車50を設ける必要があり、設備負担が大きい。

さらに、いずれの特許文献も、心金を素管に挿入する工程を効率的に行うための具体的な方法については開示していない。心金の外径は素管の内径よりも若干小さく設定されているが、通常、両者の差はわずかである。そのため、わずかなクリアランスしかない条件下で、素管に心金を挿入するのは容易ではない。その上、心金は中実材料であるため重量が重く、特に心金が長尺になった場合、この心金を素管に挿入する作業の困難性はより一層顕著になる。

従って、本発明の主目的は、素管に心金を挿入する工程から素管と心金とを分離する工程までの作業効率を改善できる管の引き抜き方法を提供することにある。

本発明は、素管の引き抜きを行うための引き抜き台車を利用して、素管に心金を挿入する工程および引き抜かれた素管と心金とを分離する工程の少なくとも一方を行うことで上記の目的を達成する。

本発明による管の引き抜き方法は、素管に心金を挿入する工程と、心金が挿入された素管をダイスで引き抜く工程と、引き抜かれた素管と心金とを分離する工程とを有する管の引き抜き方法である。

ここで、素管の引き抜き工程は、引き抜き台車で素管の先端部を保持して引っ張り、心金が挿入された素管をダイスに通すことで行う。そして、本発明は、心金の挿入工程および素管と心金の分離工程の少なくとも一方において、上記引き抜き台車を次のように用いることを特徴とする。

つまり、心金の挿入工程に引き抜き台車を用いる場合、この挿入工程は、口付け加工した素管の口付け加工部をダイスに挿入して素管の位置を保持するステップと、心金の先端側を、引き抜き台車を用いて引っ張り、心金を素管に挿入するステップとを有する。

引き抜き前の素管は、その外径がダイスの内径よりも大きいため、口付け加工により素管の先端部をダイスの内径よりも小さい先細り状に形成する。そのため、ダイスに口付け加工部を挿入すると、口付け加工部の端部がダイスの出口側に出た位置で素管が保持される。その状態で引き抜き台車を用いて心金の先端側を引っ張れば、位置決めされた素管の内部に心金を挿入することができる。

また、素管と心金の分離工程に引き抜き台車を用いる場合、この分離工程は、心金の末端側に止め具を設けておき、引き抜き台車を素管の引き抜き方向に移動させることで止め具をダイスに当接して心金の位置を保持するステップと、さらに引き抜き台車を前記引き抜き方向に移動させて素管を心金から引き抜くステップとを有する。

心金の挿入された素管の端部を引き抜き台車で引っ張ってダイスに通すと、心金の末端側に止め具が設けられているため、この止め具がダイスに当接して心金の位置が保持される。その状態で、さらに引き抜き台車をダイスから離れる方向に移動させれば、素管から心金を容易に抜き取ることができる。

もちろん、心金の挿入工程と素管と心金の分離工程の両方に引き抜き台車を用いると、一連の引き抜き作業が一層効率的に行うことができる。

以下、本発明の構成をより詳しく説明する。

本発明の引き抜き方法を行うには、前工程として素管の口付け加工を行う。口付け加工は、素管先端部をスウェージングマシンなどで先細り状に成形して、ダイスに素管端部を挿入しやすくするための加工である。

この口付け加工した素管に心金を挿入する。その際、素管をダイスに通して引き抜くための引き抜き台車を用いる。引き抜き台車は、ダイスの軸方向に同台車を往復移動させる駆動機構と、素管などの把持機構を有するものであれば、特に構成を問わない。この引き抜き台車の駆動には、例えば油圧あるいはエアシリンダなどを利用することができる。また、把持機構は、素管あるいは後述する連結部材を把持できればよく、チャックなどを利用することができる。

素管に挿入される心金には、素管の内径よりも若干小さい外径を持つ金属棒などを利用する。この心金には、予め先端側に係合部を、末端側に止め具を設けておくことが好ましい。心金を素管に挿入する際、素管の先端側に引き抜き台車を、素管の末端側に心金を配置する。そのとき、引き抜き台車と心金の先端部は離れているため、両者の間を連結部材でつなぎ、引き抜き台車で連結部材を引っ張ることで心金を引っ張る。心金の先端部に係合部を設けておけば、この係合部に連結部材の一端を掛けることができ、容易に心金と連結部材とをつなぐことができる。

連結部材は、引き抜き台車を用いて心金を素管内に挿入する際の張力に耐えられればよく、種々の構成・材料が利用できる。例えば、金属、プラスチック、炭素繊維、ガラス繊維を用いたる紐状体あるいは棒状体が好適である。連結部材は素管の内部に挿通して利用されるため、その表面に樹脂被覆を設けて素管内面の傷付きを防止することが好ましい。例えば、紐状体の場合、金属撚り線にポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミドなどの樹脂被覆を形成したワイヤが好適である。棒状体の場合、金属芯にポリアミドを被覆したものが好適である。もちろん、強度が許す限り、ポリアミド、アラミドなどの樹脂材料のみで構成された紐状体・棒状体を利用しても良い。

止め具は、素管と心金の分離工程において、ダイスに対する心金の位置を保持するための部材である。ダイスの内径よりも大きい外寸を有し、心金の末端側に固定可能な部材であれば、特にその構成は問わない。止め具は、当初から心金に固定しておき、その心金を用いて素管に心金を挿入する工程から素管と心金とを分離する工程までを行ってもよい。その場合、引き抜き台車を往復駆動させるのみの簡潔な動作で、心金の挿入、素管の引き抜き、素管と心金の分離と言う一連の工程を効率的に行うことができる。その他、ダイスを用いた引き抜き工程の後に心金の末端側に止め具を取り付け、素管と心金とを分離する工程を行ってもよい。

本発明の管の引き抜き方法は、種々の金属管の引き抜きに利用できる。特に、マグネシウム合金の引き抜きに利用することが好適である。

本発明方法によれば、引き抜き台車を利用して、素管への心金の挿入工程、素管と心金の分離工程の少なくとも一方の工程を行うことで、素管への心金の挿入から素管と心金の分離工程までの作業性を改善することができる。

また、素管への心金の挿入から素管と心金の分離工程までを、従来からあるドローベンチを用いて行うことができ、格別の設備負担を伴うこともない。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

本発明方法では、その前工程として、素管の口付け加工を行う。その後、その素管を用いて、順次素管に心金を挿入する工程、心金を挿入した素管をダイスで引き抜く工程、引き抜いた素管から心金を分離する工程を行う。以下、各工程ごとに図を参照して詳しく説明する。図１は本発明方法において素管に心金を挿入する工程の説明図、図２は本発明方法において素管をダイスで引き抜く工程の説明図、図３は本発明方法において素管と心金とを分離する工程の説明図である。

＜素管の口付け加工と心金の準備＞
まず、内外径が長手方向にわたって一様な素管100を用意し、その一端に口付け加工を施す。この素管100の外径は、後述するダイス10の内径よりも大きく構成されている。口付け加工は、素管100の先端部をダイス10の内径より小さい先細り状に加工し、ダイス10へ素管100を挿入しやすくするための加工である。この加工は、スウェージングマシンなどで行うことができる。

一方、心金200は、この素管100の内径よりも若干小さな外径を持つ金属棒である。この心金200の一端には鉤型のフック210が固定され、他端には止め具220が固定されている。止め具220は、ダイスの内径よりも大きな外径を有する円板である。

＜素管に心金を挿入する工程＞
素管100に口付け加工を終えたら、この素管100をドローベンチにセットする（図１（A））。ドローベンチは、ダイス10と、ダイス10の軸方向に往復移動可能な引き抜き台車20とを有する。ダイス10は円孔を有する環状部材である。引き抜き台車20は、ドローベンチにおけるダイス10の左側に配置され、素管100や後述するワイヤを保持するチャック21を有して、図示しない油圧シリンダにより駆動される。このドローベンチにおけるダイス10の右側に、順次、口付け加工した素管100および心金200を直列に配置する。その際、素管の口付け加工部110がダイス10の円孔に挿入され、心金のフック210がダイス10側に向けられる。

次に、引き抜き台車20と心金200の先端部を樹脂被覆を有するワイヤ30でつなぐ。ワイヤ30の一端にはループが形成されており、このループを心金のフック210に掛け、そのワイヤ30を素管100内に通して、ワイヤ30の他端を引き抜き台車20のチャック21で保持する。

続いて、引き抜き台車20をダイス10から離れる方向に移動させる（図１（B））。この移動により、心金200の端部が素管100の末端側を押圧し、素管100は、その口付け加工部110がダイス10の円孔に挿入される。口付け加工部110の外径はダイス10の内径よりも小さいが、口付け加工部以外の素管100の外径はダイス10の内径よりも大きいため、素管100は口付け加工部110がダイス10に挿入された位置で保持される。その状態で、さらに引き抜き台車20をダイス10から離れる方向に移動すると、心金200の先端部が素管100に末端から挿入される。心金200は素管100における口付け加工部以外の箇所のほぼ全長にわたって挿入される。

心金200を素管100に挿入できれば、チャック21によるワイヤ30の把持を解除し、フック210からワイヤ30のループを抜いてワイヤ30を取り外す。

＜心金を挿入した素管をダイスで引き抜く工程＞
次に、引き抜き台車20をダイス近傍に戻し、チャック21を開いてダイス10の出口側に露出する素管の口付け加工部110を把持する（図２(A)）。その状態で再度引き抜き台車20をダイス10から離れる方向に移動させる。

この引き抜き台車20の移動により、素管100は心金200と一体になってダイス10内に通される。そのとき、素管100はダイス10と心金200との間で圧縮されて薄く引き伸ばされ、心金200の外径に相当する内径を有すると共に、所定の厚みを備える管に加工される。この引き抜きは、素管100が完全にダイス10を通って抜ける位置まで行われる（図２(B)）。

＜引き抜かれた素管と心金とを分離する工程＞
ダイス10による素管100の引き抜きを終えると、引き続き引き抜き台車20をダイス10から離れる方向に移動させる。この台車20の移動に伴い、心金末端の止め具220がダイス10に当接する（前記図２(B)参照）。そのとき、止め具220がダイス10に引っ掛かった状態となるため、心金200の位置が保持されることになる。その状態で、さらに引き抜き台車20をダイス10から離れる方向に移動させると、心金200から素管100のみが抜き取られ、容易に素管100と心金200との分離を行うことができる（図３参照）。

このように、引き抜き台車を素管への心金の挿入工程と、素管と心金との分離工程に利用することで、素管への心金の挿入から素管の引き抜きを経て素管と心金との分離を行うまでの一連の作業を効率的に行うことができる。

特に、この引き抜き台車による一連の作業は、従来からの一般的なドローベンチをそのまま利用することができ、格別の付加設備を必要としない。

なお、上記の実施形態では素管への心金の挿入工程と、素管と心金との分離工程の双方に引き抜き台車を利用したが、いずれか一方の工程に引き抜き台車を利用しても、素管への心金の挿入から素管と心金との分離を行うまでの作業効率を改善することができる。特に、心金が長尺の場合でも、単独の作業者で一連の管の加工作業を行うことが可能である。

本発明方法は、金属管の引き抜き、例えばマグネシウム合金管の引き抜き加工に利用することができる。

本発明方法において素管に心金を挿入する工程の説明図である。 本発明方法において素管をダイスで引き抜く工程の説明図である。 本発明方法において素管と心金とを分離する工程の説明図である。 フランジ付きスリーブを用いて素管から心金を抜き取る工程を示す説明図である。 心金抜き取り台車を用いて素管から心金を抜き取る工程を示す説明図である。

符号の説明

10 ダイス 20 引き抜き台車 21 チャック
30 ワイヤ 40 フランジ付きスリーブ 50 心金抜き取り台車
100 素管 110 口付け加工部
200 心金 210 フック 220 止め具 230 棒材

Claims (5)

1. 素管に心金を挿入する工程と、心金が挿入された素管をダイスで引き抜く工程と、引き抜かれた素管と心金とを分離する工程とを有する管の引き抜き方法であって、
   前記心金の挿入工程は、
   口付け加工した素管の口付け加工部をダイスに挿入して素管の位置を保持するステップと、
   心金の先端側を、引き抜き台車を用いて引っ張り、心金を素管に挿入するステップとを有し、
   前記素管の引き抜き工程は、
   前記引き抜き台車で素管の先端部を保持して引っ張り、心金が挿入された素管をダイスに通すステップを有し、
   前記素管と心金の分離工程は、
   心金の末端側に止め具を設けておき、引き抜き台車を素管の引き抜き方向に移動させることで止め具をダイスに当接して心金の位置を保持するステップと、
   さらに引き抜き台車を前記引き抜き方向に移動させて素管を心金から引き抜くステップとを有することを特徴とする管の引き抜き方法。
2. 素管に心金を挿入する工程と、心金が挿入された素管をダイスで引き抜く工程と、引き抜かれた素管と心金とを分離する工程とを有する管の引き抜き方法であって、
   前記心金の挿入工程は、
   口付け加工した素管の口付け加工部をダイスに挿入して素管の位置を保持するステップと、
   心金の先端側を、引き抜き台車を用いて引っ張り、心金を素管に挿入するステップとを有し、
   前記素管の引き抜き工程は、
   前記引き抜き台車で素管の先端部を保持して引っ張り、心金が挿入された素管をダイスに通すステップを有することを特徴とする管の引き抜き方法。
3. 素管に心金を挿入する工程と、心金が挿入された素管をダイスで引き抜く工程と、引き抜かれた素管と心金とを分離する工程とを有する管の引き抜き方法であって、
   前記素管の引き抜き工程は、
   引き抜き台車で素管の先端部を保持して引っ張り、心金が挿入された素管をダイスに通すステップを有し、
   前記素管と心金の分離工程は、
   心金の末端側に止め具を設けておき、引き抜き台車を素管の引き抜き方向に移動させることで止め具をダイスに当接して心金の位置を保持するステップと、
   さらに引き抜き台車を前記引き抜き方向に移動させて素管を心金から引き抜くステップとを有することを特徴とする管の引き抜き方法。
4. 前記心金を素管に挿入するステップは、
   心金の先端側に係合部を設けておき、
   この係合部に連結部材を係合して、その連結部材を引き抜き台車で引っ張ることで行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の管の引き抜き方法。
5. 末端側に止め具を有する心金を用いて、心金の挿入工程および素管の引き抜き工程を行うことを特徴とする請求項３に記載の管の引き抜き方法。

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