明 細 書 厚肉細径管の製造方法 技術分野 Description Method for manufacturing thick-walled small-diameter pipes Technical field
本発明は、 厚肉細径管の製造方法に関するものであり、 特に、 ディー ゼルエンジンの燃料噴射管として好適に用いることのできる厚肉細径管 を、 効率的に製造する方法に関するものである。 背景技術 The present invention relates to a method for manufacturing a thick-walled small-diameter pipe, and more particularly to a method for efficiently manufacturing a thick-walled small-diameter pipe that can be suitably used as a fuel injection pipe for a diesel engine. . Background art
例えば、 ディーゼルエンジンの燃料噴射管として用いられる厚肉細径 管は、 管内の通過抵抗の減少と噴射ノズルの閉塞防止のため、 管内周面 の平滑度が高いことが要求される。 また、 高圧力の繰り返し疲労に耐え られるよう、 管内周面の欠陥、 特に微細なクラックを減少させることが 要求される。 For example, thick-walled small-diameter pipes used as fuel injection pipes for diesel engines are required to have high smoothness on the inner peripheral surface of the pipe in order to reduce passage resistance in the pipe and prevent blockage of the injection nozzle. In addition, it is necessary to reduce defects, especially minute cracks, on the inner peripheral surface of the pipe so that it can withstand repeated high-pressure fatigue.
ここで、 通常この用途に使用される厚肉細径管は、 マンネスマンミル 穿孔、 マンドレルミル圧延などの熱間圧延により成形されたシームレス 素管を使用している。 そして、 このシームレス素管を、 ドロ一ベンチな どを用いた伸管加工と熱処理加工の繰り返しからなる冷間引抜加工によ り所望の管径とする。 そして、 所望の管径とした管体を、 製品寸法に切 断し、 ディーゼルエンジンの燃料噴射管として用いる厚肉細径管を製造 している。 Here, as the thick-walled small-diameter pipe usually used for this purpose, a seamless raw pipe formed by hot rolling such as Mannesman mill drilling and mandrel mill rolling is used. Then, the seamless pipe is formed to have a desired pipe diameter by cold drawing comprising repetition of drawing and heat treatment using a draw bench or the like. Then, a pipe having a desired pipe diameter is cut into product dimensions, and a thick-walled small-diameter pipe used as a fuel injection pipe of a diesel engine is manufactured.
しかし、 上記したような製造方法の場合、 マンネスマンミル穿孔、 マ ンドレルミル圧延などの熱間圧延によるクラック、 凹状のシヮを含んだ 黒皮層が、 シームレス素管の内 '外表面に形成される。 また、 ドローべ ンチなどを用いた伸管加工と熱処理加工の繰り返しによる微細なクラッ
クが、 所望の管径とした管体の内 ·外表面に形成される。 However, in the case of the manufacturing method as described above, a black scale layer including cracks and concave seams formed by hot rolling such as mannesman mill drilling and mandrel mill rolling is formed on the inner and outer surfaces of the seamless shell. In addition, fine cracks caused by repeated pipe drawing using a draw bench and heat treatment are repeated. Is formed on the inner and outer surfaces of the pipe having the desired diameter.
そのため、 平滑且つ欠陥の無い内周面の管体を得るために、 種々の段 階において管内周面を切削或いは研磨することが成されている。 Therefore, in order to obtain a smooth and defect-free inner peripheral surface of the tube, the inner surface of the tube is cut or polished at various stages.
例えば、 日本特公昭 5 1— 2 1 3 9 1号公報には、 熱間圧延 より形 成されたシームレス素管を、 製品である厚肉細径管に引き延ばすに先立 つて、 予めシームレス素管の内周面の黒皮層を、 機械的切削により除去 することが記載されている。 For example, Japanese Patent Publication No. 51-21391 discloses that a seamless raw tube formed by hot rolling is previously drawn into a thick thin tube as a product. It is described that the black scale layer on the inner peripheral surface of the steel is removed by mechanical cutting.
また、 日本特開平 5— 1 5 4 5 3 6号公報には、 最終の伸管加工又は その近傍の工程での伸管加工に先立って、 被加工管の内周面に存在する 微細なクラックなどの欠陥を、 機械的な切削、 或いは研磨により除去す ることが記載されている。 In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-154553 / 1996 discloses that, prior to the final pipe drawing or the pipe drawing in a process in the vicinity thereof, minute cracks existing on the inner peripheral surface of the pipe to be processed. It is described that defects such as defects are removed by mechanical cutting or polishing.
更に、 日本特開平 9— 5 7 3 2 9号公報には、 熱間圧延したシ一ムレ ス素管の内周面を、 伸管加工に先立って、 或いは複数回の伸管加工の途 中の段階において、 ショットブラスト処理により研磨を行うことが記載 されている。 Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-573329 discloses that the inner peripheral surface of a hot-rolled seamless tube is subjected to a process prior to or during a plurality of times of drawing. It is described that polishing is performed by a shot blast process at the stage of (1).
ここで、 上記したような管内周面の切削或いは研磨などの工程は、 平 滑で欠陥の無い内周面を有する厚肉細径管を製造する上で有効であり、 特に出来るだけ加工の最終段階に近い時点で成される切削或いは研磨は 、 その後の加工によるクラックなどの発生が僅かであるため、 非常に有 効である。 Here, the steps of cutting or polishing the inner peripheral surface of the tube as described above are effective in producing a thick-walled small-diameter tube having an inner peripheral surface that is smooth and free from defects. Cutting or polishing performed at a point near the stage is very effective because cracks and the like due to subsequent processing are slight.
しかしながら、 伸管加工が最終段階に近づけば近づく程、 管径は細く なり、 管長は長くなる。. このような細径長尺な管体の内周面を切削或い は研磨することは、 その方法がいかなる方法であっても、 非常に困難な 作業となる。 また、 非常に困難な作業となるため、 十分な切削或いは研 磨が行えず、 最終製品の検査において、 内周面に欠陥が発見されるもの も少なからず存在した。
本発明は、 上述した従来技術が有する課題に鑑み成されたものであつ て、 その目的は、 ディーゼルエンジンの燃料噴射管としても好適に用い ることのできる平滑且つ欠陥の無い内周面を有する厚肉細径管を、 効率 的に製造できる方法を提供する事にある。 発明の開示 However, the closer the drawing process is to the final stage, the smaller the pipe diameter and the longer the pipe length. Cutting or polishing the inner peripheral surface of such a small and long tube is a very difficult task, whatever the method. In addition, since it was a very difficult task, sufficient cutting or polishing could not be performed, and there were not a few defects found on the inner peripheral surface during the inspection of the final product. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and has an object to provide a smooth and defect-free inner peripheral surface that can be suitably used also as a fuel injection pipe of a diesel engine. An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a thick-walled small-diameter tube. Disclosure of the invention
本発明は、 上記した目的を達成するため、 シームレス素管に複数回の 伸管加工を施し、 厚肉細径管を製造するにあたって、 最終の伸管加工に 先立って、 被加工管を製品寸法を考慮した長さに切断し、 その切断品の 内周面に切削或いは研磨加工を施すこととした。 According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, a seamless pipe is subjected to a plurality of drawing operations to produce a thick-walled small-diameter tube. In consideration of this, it was cut into lengths, and the inner peripheral surface of the cut product was cut or polished.
上記した本発明にかかる厚肉細径管の製造方法によれば、 内周面の切 削或いは研磨加工を、 最終の伸管加工を残すのみの段階で施すこととし たため、 平滑で欠陥の無い内周面を有する厚肉細径管を提供できる。 ま た、 この切削或いは研磨加工は、 製品寸法を考慮した長さに切断した切 断品に対して行うこととしたため、 その長さが短く、 容易に切削或いは 研磨加工を精度良く行うことが可能となる。 According to the method for manufacturing a thick-walled small-diameter pipe according to the present invention described above, since the inner peripheral surface is cut or polished only at the stage of leaving the final drawn pipe, it is smooth and free from defects. A thick-walled small-diameter tube having an inner peripheral surface can be provided. In addition, since this cutting or polishing process is performed on a cut product that has been cut into lengths in consideration of product dimensions, the length is short, and cutting or polishing can be performed easily and accurately. Becomes
また、 上記した本発明にかかる厚肉細径管の製造方法によれば、 最終 の伸管加工に先立って、 被加工管を製品寸法を考慮した長さに切断する こととしたため、 最終の伸管加工を、 プレスによる押圧力を利用した鍛 造加工、 例えばポルトやナツトなどの各種パーツの成形に使用されてい るパーツフォーマ一を用いた鍛造加工により容易に行うことができ、 従 来のようなドローベンチを用いた伸管加工に比し、 短時間でその加工が 行えると共に、 引き抜きのためのチャック代が不要となり、 製品歩留り も向上させることができる。 In addition, according to the method for manufacturing a thick-walled small-diameter pipe according to the present invention described above, the pipe to be processed is cut into a length in consideration of the product dimensions before the final pipe drawing. Pipe processing can be easily performed by forging using the pressing force of a press, for example, using a part former used for molding various parts such as ports and nuts. Compared to pipe drawing using a simple draw bench, the processing can be performed in a shorter time, the chucking cost for drawing is not required, and the product yield can be improved.
なお、 上記本発明において言う 「最終の伸管加工」 とは、 最後の 1回 の伸管加工を指すものではなく、 最終段階の伸管加工を意味する。
即ち、 シームレス素管を製品寸法まで伸管する作業は、 多段回に分け て行われる。 これは、 1回の伸管量、 つまり 1回の外径加工度 R e [ = 〔 (加工前の管外径一加工後の管外径) 加工前の管外径〕 X 1 0 0 ] は、 管の引き抜き力が管のダイス通過側の破断荷重以下に設定しなくて はならず、 一気に伸管することはできないためである。 代表例として炭 素鋼管の場合を示すと、 外径加工度 R e = 2 0〜 3 0 %で実施されてい る。 In the present invention, “final pipe drawing” does not refer to the last one pipe drawing, but means the final pipe drawing. In other words, the operation of drawing the seamless tube to the product size is performed in multiple stages. This is the amount of one pipe extension, that is, the degree of outer diameter processing at one time R e [= [(tube outer diameter before processing – pipe outer diameter after processing) pipe outer diameter before processing] X 100] This is because the pipe pulling force must be set to be less than the breaking load on the die passing side of the pipe, and the pipe cannot be stretched at once. As a representative example, the case of carbon steel pipe is shown, and the outer diameter reduction is performed at Re = 20 to 30%.
そのため、 この炭素鋼管の場合で示すと、 本発明において言う 「最終 の伸管加工」 とは、 後 1回の外径加工度 R e = 2 0〜 3 0 %の伸管加工 で、 製品寸法となる段階を意味する。 Therefore, in the case of this carbon steel pipe, the “final pipe drawing” referred to in the present invention is a subsequent pipe drawing with a degree of outer diameter reduction of R e = 20 to 30%, and the product dimensions Means the stage where
従って、 この最終の伸管加工を、 例えばパーツフォーマ一を用いた鍛 造加工により複数回の伸管加工に分けて実施した場合も、 上記した本発 明の技術的思想の範囲内に含まれる。 図面の簡単な説明 Therefore, a case where the final drawing process is performed by performing a plurality of drawing processes by forging using a parts former, for example, is also included in the scope of the technical idea of the present invention described above. . BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は、 本発明にかかる厚肉細径管の製造方法の工程を、 概念的に 示した図である。 第 2図は、 最終の伸管加工工程の一例を概念的に示し た図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 1 is a diagram conceptually showing steps of a method for producing a thick-walled small-diameter tube according to the present invention. FIG. 2 is a view conceptually showing an example of a final pipe drawing process. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 上記した本発明にかかる厚肉細径管の製造方法の実施の形態を 詳細に説明するが、 本発明は、 何ら下記の実施の形態に限定されるもの ではない。 Hereinafter, embodiments of the method for manufacturing a thick-walled small-diameter tube according to the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments.
先ず、 マンネスマンミル穿孔、 マンドレルミル圧延などの熱間圧延に より形成された外径 3 4 mm、 肉厚 4 . 5 mmの炭素鋼製シームレス素 管 (J I S G 3 4 5 5 ) に対し、 従来より行われているドローベン
チを用いた伸管加工と熱処理加工の繰り返しからなる冷間引抜加工を施 し、 外径 1 l mm、 肉厚 2 . 0 mmの管体とする 〔第 1図 (a ) 〕 。 なお、 この工程中において、 従来より行われている管内周面の切削或 いは研磨工程は、 比較的まだ管径が大きく容易に行えるため、 実施して おくことが好ましいが、 本発明においては必須の工程ではない。 First, a carbon steel seamless tube (JISG 3455) with an outer diameter of 34 mm and a wall thickness of 4.5 mm formed by hot rolling such as mannes man mill drilling and mandrel mill rolling was compared with the conventional method. Drawben being done A cold drawing process consisting of repetition of drawing and heat treatment using a tube is performed to obtain a tube with an outer diameter of 1 lmm and a wall thickness of 2.0 mm (Fig. 1 (a)). In this process, the cutting or polishing step of the inner peripheral surface of the pipe, which has been conventionally performed, is preferably performed because the pipe diameter is relatively large and can be easily performed. Not an essential step.
続いて、 上記外径 1 l mm、 肉厚 2 . 0 mmの管体を、 切断機により 長さ 1 5 0 mmに切断する 〔第 1図 (b ) 〕 。 Subsequently, the tube having an outer diameter of 1 lmm and a wall thickness of 2.0 mm is cut into a length of 150 mm by a cutting machine [FIG. 1 (b)].
この管体の切断長さは、 後の伸管加工により製品長さとなる長さに切 断する。 The cut length of this tube is cut to a length that will be the product length by the subsequent drawing process.
続いて、 上記切断品の内周面に切削或いは研磨加工を施す 〔第 1図 ( c ) 〕 。 Subsequently, the inner peripheral surface of the cut product is cut or polished (FIG. 1 (c)).
この切断品の内周面を切削或いは研磨する手段は、 従来より公知の旋 盤、 ブローチ盤、 ホーニング盤などによる切削或いは研磨手段の他、 シ ヨットブラスト、 流体研磨などのいずれの手段によっても良く、 またこ れらの手段を適宜組み合わせて行っても良い。 Means for cutting or polishing the inner peripheral surface of the cut product may be any known means such as shot blasting or fluid polishing in addition to cutting or polishing means using a conventionally known lathe, broaching machine, honing machine or the like. Alternatively, these means may be combined as appropriate.
いずれの方法を採用するにしても、 本発明において切削或いは研磨す る対象は、 上記したように長さ 1 5 0 mm程度と短いものであるため、 容易にしかも精度良く行うことができる。 Regardless of which method is adopted, the object to be cut or polished in the present invention is as short as about 150 mm in length as described above, so that it can be easily and accurately performed.
切削或いは研磨した後の管内周面は、 熱間圧延時に形成された黒皮層 が完全に除去されていると共に、 それまでの伸管加工の過程で生じた凹 状のしわ、 及びこの凹状のしわに基づき形成された微細なクラックなど の欠陥 (5 0 z m以上の欠陥) が完全に除去されている必要がある。 続いて、 上記内周面が切削或いは研磨された切断品を、 外径 8 mm、 肉厚 2 . 0 mm、 長さ 2 3 O mmの製品寸法になるように最終の伸管加 ェを行う 〔第 1図 (d ) 〕 。 After cutting or polishing, the inner circumferential surface of the pipe has the black scale layer formed during hot rolling completely removed, and the concave wrinkles generated in the course of the drawing process and the concave wrinkles. It is necessary that defects such as fine cracks (defects of 50 zm or more) formed based on JIS have been completely removed. Subsequently, the above-described cut or polished inner peripheral surface is subjected to a final drawing process so that the product has an outer diameter of 8 mm, a wall thickness of 2.0 mm, and a length of 23 O mm. [Fig. 1 (d)].
この最終の伸管加工は、 被加工管が長さ 1 5 0 mm程度と短いもので
あるため、 ポルトやナツトなどの各種パーツの成形に使用されているパ ーッフォーマーを用いた押出成形が可能となる。 In this final pipe drawing, the pipe to be processed is as short as about 150 mm in length. As a result, extrusion molding using performers used for molding various parts such as porto and nuts becomes possible.
例えば、 第 2図に示したように、 縮径した穿孔を有するダイス 1に対 し、 被加工管 Aを、 水圧, 油圧或いはクランプ機構を用いたプレス装置 2によって押し込み、 被加工管 Aを鍛造加工により伸管する。 For example, as shown in FIG. 2, a pipe A to be processed is pressed into a die 1 having a hole having a reduced diameter by a press device 2 using a hydraulic, hydraulic, or clamp mechanism, and the pipe A to be processed is forged. It is extended by processing.
なお、 第 2図中 3は、 被加工管 A内に挿入されたプラグである。 この最終の伸管加工は、 従来のドローベンチを用いた伸管加工に比し 、 短時間でその加工が行えると共に、 引き抜きのためのチャック代が不 要となり、 製品歩留りを向上させることができる。 In FIG. 2, reference numeral 3 denotes a plug inserted into the pipe A to be processed. This final pipe drawing can be performed in a shorter time than the conventional pipe drawing using a draw bench, and the chucking cost for drawing is not required, so that the product yield can be improved. .
このようにして製造された厚肉細径管は、 最終の伸管加工により生じ た僅かなクラック (最大でも 1 0 x m) が存在する憂いはあるが、 十分 に平滑で且つ欠陥のない内周面を有する厚肉細径管となり、 好適にディ —ゼルエンジンの燃料噴射管として用いることができる。 The thick-walled small-diameter pipe manufactured in this way has some cracks (at most 10 xm) generated by the final drawing process, but has a sufficiently smooth and defect-free inner circumference. It becomes a thick-walled small-diameter pipe having a surface, and can be suitably used as a fuel injection pipe of a diesel engine.
以上、 本発明の実施の形態に付き説明したが、 本発明は何ら既述の実 施の形態に限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
例えば、 本発明の厚肉細径管の製造方法は、 ディーゼルエンジンの燃 料噴射管以外の用途に使用する厚肉細径管に対しても適用が可能であり 、 内面性状に対する要求が厳しい全ての厚肉細径管の製造に好適に用い ることができるものである。 For example, the method for producing a thick-walled small-diameter tube of the present invention can be applied to a thick-walled small-diameter tube used for an application other than a fuel injection tube of a diesel engine. It can be suitably used for the production of thick-walled small-diameter tubes.
また、 炭素鋼、 合金綱、 ステンテス綱などのあらゆる綱種の厚肉細径 管の製造に適用できることも言うまでもない。 Needless to say, the present invention can be applied to the production of all kinds of thick-walled small-diameter pipes such as carbon steel, alloy steel, and stainless steel.
更に、 最終の伸管加工を、 複数回の伸管加工工程に分けて実施出来る ことも前述した通りである。 Further, as described above, the final pipe drawing can be performed in a plurality of pipe drawing steps.
以上、 説明した本発明にかかる厚肉細径管の製造方法によれば、 内周 面の切削或いは研磨加工を、 最終の伸管加工を残すのみの段階で施すこ ととしたため、 平滑で欠陥の無い内周面を有する厚肉細径管を提供でき
ると共に、 その切削或いは研磨加工は、 製品寸法を考慮した長さに切断 した切断品に対して行うこととしたため、 その長さが短く、 容易に切削 或いは研磨加工を精度良く行うことが可能となる効果がある。 According to the method for manufacturing a thick and small-diameter pipe according to the present invention described above, since the inner peripheral surface is cut or polished only at the stage of leaving the final drawn pipe, it is smooth and defective. Can provide a thick-walled small-diameter tube with an inner peripheral surface At the same time, the cutting or polishing process is performed on cut products that have been cut into lengths that take product dimensions into account, so the length is short, and cutting or polishing can be performed easily and accurately. There is an effect.
また、 本発明にかかる厚肉細径管の製造方法によれば、 最終の伸管加 ェに先立って、 被加工管を製品寸法を考慮した長さに切断することとし たため、 最終の伸管加工を、 プレスによる押圧力を利用した鍛造加工、 例えばポルトやナットなどの各種パーツの成形に使用されているパーツ フォーマーを用いた鍛造加工により容易に行うことができ、 従来のよう なドローベンチを用いた伸管加工に比して短時間でその加工が行えると 共に、 引き抜きのためのチャック代が不要となり、 製品歩留りも向上さ せることができる効果がある。 産業の利用可能性 Further, according to the method for manufacturing a thick-walled small-diameter pipe according to the present invention, the pipe to be processed is cut into a length in consideration of product dimensions before the final pipe drawing. Processing can be easily performed by forging using the pressing force of a press, for example, using a part former used for molding various parts such as ports and nuts. The process can be performed in a shorter time compared to the used pipe forming process, and the need for a chuck for pulling out is eliminated, so that the product yield can be improved. Industrial availability
以上に説明したように、 本発明にかかる厚肉細径管の製造方法は、 デ イーゼルエンジンの燃料噴射管の如く、 内面性状に対する要求が厳しい 厚肉細径管を、 効率的に製造する場合に適している。
As described above, the method for manufacturing a thick-walled small-diameter pipe according to the present invention is a method for efficiently manufacturing a thick-walled small-diameter pipe, such as a fuel injection pipe of a diesel engine, whose internal surface properties are strictly required. Suitable for.