JPS5930444A - 管の増肉加工方法および装置 - 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】 木ｌう明ｉＪ１、答の増肉ツノ１１工方法および装置に
係υ、′１１ｔに、ｔ′ｆの吻−な増肉加−［を志向し
た管の増肉加圧方法および装置に関するものである。

従来、管の増肉加工方法としては、前記管のＩＩｑ１１
方向に圧縮力を負荷することによってすえ込み加工を行
ない、前記管の増肉をはかる方法が知らハでいる。

第１図は、従来の増肉加工方法によって増肉した清を示
す斜視図である。

この第１図において、■は管、２は、この７７１に生じ
だ座屈、しわ等の不整変形である。

第１図から明らかなように、圧縮力を負荷し−Ｃすえ込
み加工を行なうだけでは、すなわち、中純な圧縮加工で
は、管ＩＫ座屈、しわ等の不整変形２が生じ、均一な増
肉加工が達成でき）４、これが不良の原因になっていた
。

本発明は、上記した従来技術の欠点を除去して、座屈、
しわ等の不整変形のない均一な増肉加Ｉを達成できる、
管の増肉加工方法、およびこのＨｆ）、の実施に直接使
用される装置の１是供を、その目的とするものである。

本発明に係る管の増肉加工方法のＩ（４成は、ｔ”：Ｉ
の増肉加１．Ｊ・・・き部分を“、ｊヶ次局部的に加熱
し７ながら、前記管を一定速度で圧縮する圧縮力を負荷
しＣ’ｌ−乏−１ノ＼み力１１１．を行なうことにより
、前記増肉加１：Ｆ？ｔμｍ・増肉七るようにし、だも
のである。

・ｔ／ハ本発明に係る増肉加［：装置の（（１成ｔ」：
、そのスピンドルに１、って管を軸方向に一定凍度て圧
４ｆｌｉｉすることが−Ｃきるステッピングシリンダと
、前１．１２青の夕８Ｊ閏に１１ｒ置するように配設さ
り、管の’１ｉ１１方向にと１１って移動ｉ’ｉ打ヒな
環状の加熱コーイルとを有ぜしめる」二うにしだもので
ある。

実／／ｆｌｉ例の説明に入る１１りに、本発明の管の増
肉加１］ｊ法に係る基本的事項を説明する。

１′Ｉ″を増肉加−にする場合、単純な／Ｅ縮加工では
、′ｒ′「全体にわたって変形が進行するだめ、前述し
た、しうに、座１ｉｉ１．Ｌ、わ等の不・種変形が発生
し−やすい。

この１・整変形を防１１−するだめに、本発明の管の増
肉ノ＋ｏ　’ＴＩ方法ｄ１、管の増肉加二「すべき部分
、すなわち増肉加Ｊｉ　ｒｆｌｌを、局１９１Ｓ的に加
熱シ２、その加熱部ｉ１′７１′？ｉ）　′ｉ、７　（
１）ＱＱＩＩＪｊ向にｒｎ　−）　−ＣＩ＞次移動させ
ながＣ）、前１ｉＬ　？”！’を一定床度でＪ、Ｅ縮す
不用縮力を負荷するようにしたものであり、前記局部加
熱により、前記１ｆ：縮力による管の変形領域を狭く（
２，だ。このＬうに変形領域を狭く（たとえば、管の扱
ｊ７の２培以［・に狭く）することにより、前記不整変
形を１１７月１１２、均一す増肉加圧を達成することが
できるものでメ；）る。

以下、本発明を実施例によって説明する。

第２図は、本発明の一実施例に係る、管の増肉加工方法
の実！顔に１吏用される、管の増肉加二Ｉ：装置ｊ胃の
一例と、これによって増肉加工される管を・ナノ１せて
示すＭｌｊ　５）−断面図である。

この第２図において、１ｄ１、増肉加１．１されるべき
宵、４は、？８′Ｉの一端を位置決めするｒ（と１「峙
）Ｌｄ）部４ａを設けたプレスヘッド、３Ｕ］１、その
１ｌｊｌｌ而（第２図においで左側げＩＴ）に、後述す
るステッピングシリンダ６が取（＝Ｊけられているグレ
ー　１・、５Ｘ′Ｉ、５ｂ（ｄ、前言己ブレート を、所定圧１４１１を隔てて対向する位置に固定し７、
１く述する圧縮力の反力を受けることができる支イ）で
ある。また、支柱５１）は、後述するトう／，ス１２の
ｑｉｉ力向移動のガイドをもＪｆＥねるものである。

］：３＆．Ｉ、、管１の外周に位置するように配設され
、この管１を加熱することができる環状の加熱コイルで
、この加熱コイル１３は、後述するトランス１２と一Ｉ
／ｌ（で管１の：ｉｌｌ＋方向に沿って移動可能であり
、その内径面の片側（加熱コイル１３の、矢印−Ｃ小ノ
ー前，１１ね方向と反対ｊＮＱ　）に、この加熱コイル
冷却／ｌ］の冷却水１４の一部を管１へ向けて角度４５
。

方向ー＼噴躬ｊ−石だめの噴射口１３ａが、周方向に分
布し７で穿設されている。まだ、この加熱コイル１３に
に１−、・庁１の加熱部の温度を検出することができる
二色ｙｅｔ度言Ｉ（図示せず）が一体に取付けられてお
り、この二色温度泪には、前記加熱部の温度がＰめ設定
した設定温度に達したとき、信号を発する発イ１，部（
図示せず）が設けられている。

１５Ｃ１、、加熱コイル１３へ冷却水１４を供給する冷
却水パイプである。

１６に］、、高周波電流を発生する高周波発信機、１　
２　ｉ＝．Ｉ：、加熱コイル１３へ供給する高周波電流
のＫきさをＴ１ノドロールするトランスで、このトラン
ス１２は、前記二色温度計（図示せず）からの信号によ
ってＯＮになり、後述するりミツトスイッヂ１７からの
信号によってＯ　Ｆ　Ｆ’になるリレースイッチ（図示
せず）と、加熱コイル移動速Ｈｙ，１　（Ｈ槍定ダイヤ
ル（図示せず）とを具備した駆動部を付し、前記加熱コ
イル移動速度設定ダイヤルを予め所定速度に設定してお
けば、前記リレースイッチがＯＮになったとき、支柱５
１）にガイドされながら、管１の軸方向に沿って矢印方
向へ前進ｉ〜、加熱コイル１３を前記所定速度で移動さ
せることができる。

１１は、制御装置で、この制御装置實は、前ＲＣ　−’
１色温度則（図示せず）からの信号によってＯ　Ｎ　＆
７Ｚなり、後述するりミットスイソヂ１７からの佑＞ｊ
によってＯＦＴ−になるリレースイッチ（図示ナノ″）
と、スピンドル駆動速度設定ダイヤル（図示ぜず）とを
有し、前記スピンドル、駆動速度設定ダイヤルを予め所
定速度に設定しておけば、前記リレースーｆツヂがＯＮ
Ｋなったとき、単位時間当り所定数のパルスを発生する
ことができるものである。

１、　ＯＬ１２、制量装置１１が発生する単位パルス商
り所、７１１の回転角度たけ回転するステッピングモー
タ、９　＆、ｌ１、ステッピングモータ１０の作用によ
シ、制御装：′〆Ｉ：１１が発生ずる単位パルス当シ、
所定の油Ｉｊｊ’　＊、油圧配管、Ｉ、８ａからステッ
ピング／リンダ６（詳細後述）へ送る油圧発生装置、１
８”は、この１局合に、油を戻す油圧配管、６は、油圧
配管１８、ｌから流入した単位時間当りの油吐に比例し
て（換菖すれば、前記スピンドル駆動速度設定ダイ）′
ルを所定速度に設定しておけば、単位時間当りの油量、
ｋｌ、一定になるから、一定速度で）１スピンドル７を
押出すことができるステッピング／リンダである。

１ｉｆｔ、加熱コイル１３が増肉加圧部端捷で加熱を終
了し／ことき、トランス１２がこれに当接しで閉じ、信
号を発するリミソトスイノヂである。

リミノトスイツヂ１７からの前記信号は、トランス１２
のリレースイツヂ、高周波発振機１６．制ｉｉ！ｌ装置
１．１のリレースイッチに、それぞれ送られ、トランス
１２およびステッピングモータ１０＆；ｔ、停止し、高
周波発振器１Ｇは、高周波電流の発生を停止する。

次に、上記のように構成し７゛、：酢の増肉加Ｊｌ　％
　ｉｉ”ｉ″の動作を説明する。

まず、ステッピング／リンダ６のスピンドル７、および
トランス１２を後退さぜる。増肉加圧すべき管１を、加
熱コイル１３内へ通し、その−・端をプレスベッド４の
位置決め部４ａに挿入し、ｆｌｆｔ端を、前記スピンド
ル７を矢印方向へ前進させて、サポート冶具８で固定す
る。加熱コイル１３が、′庁１の増肉加工部の一端に来
る寸で、トランス１２を矢印方向へ前進させ不。

加熱コイル１３の二色温度用（図示ぜＪ″）ノ設定温度
を所定温度に設定する。トランス１２の加熱ボイル移動
速度設定ダイヤル（図示せず）で、加熱コイルの移動速
度を、また、制御装置ハ：１１のスピンドル駆動速度設
定ダイヤル（図示せず）で、スピンドルの駆動速度を、
それぞれ予め設定−４−る（増肉率によって、スピンド
ルの駆動法度をどのように設定するかについては、ｒ＆
；ｚｉＳする具体＋４’！Ｉ　ｉ二よりて説明する）。

高量？皮発緻機１ＧをＯＮにして、加熱コイル１　：３
　ｔｉｃよる管１の高周波誘導加熱を：ｊＦ）始すると
同時に、冷却水バイブ１５から加熱コイル１３へ冷却水
】４を供給する。

加熱コイル１３によ゛つて加熱した管Ｉの加熱部の温度
が前記所定温度に達すると、二色温度計（図示せず）の
発信部から信号が出て、これが、制ｍｌｌ依Ｊ　１１の
リレースイッチ（図示せず）、およびトランス１２の駆
動部のリレースイッチ（図示せず）に受信される。する
と、制両装置工１がＯＮになり、予め設定したスピンド
ルの駆動速１（に対応して、単（Ｖ時間当り所定数のパ
ルスを発生し、これを受信したステッピングモータ１０
は、割面１装置直１１が発生する）Ｐ位パルス当り所定
の回転角度たけ回転し、油圧発生装置９は、制阿装置１
１が発！ＩＥする栄位パルス当り所定の油圧を、油ｊ口
Ｉｉα簀１８　ｎからステッピングシリンダ６へ送り、
ステッピング／リンダ６　ｒＪ２、（ｌｌｌ圧配省１８
；Ｉから流、入シー、プζ油によつ−ＣＸスピンドル７
を、前記予め設定したー・定の駆動法度で押出し、こ、
／１にＬ）ｃ′庁１は軸方向に一定速度で圧縮される。

−ノテ、トラン′ス１２のリレースイッチもＯＮになり
、予、ＩＩ′）設定した）・ランスの移動速度で矢印方
向へ移動し１、前記Ｑｉ定温度で臂１の加熱を・・ｊ迷
続する。この、′、きの加熱幅が、板厚の約２１音以下
になるよう□に、加熱＝Ｊｆル１３のＩＲ別口１３ａか
ら噴射する水トｆ１ｉ−調ｆｊ’５　Ｌ、管１の変形頑
１戊丘沃＼゛−ノぞ、。

トランス１２が矢印方向・＼＠進じて、加熱コ丁ノＬ　
Ｉ　３が１扁」の；１７肉加上ｔ；１！の曲ジｌ＃ｉ’
ｊ：Ｃ加熱を終了したとき、ｌ−ランス１２はリミット
スイップ−１７に当接し、トランス１２およびステッピ
ングモータ１０が停止ｊ−シ、高周波発振機１６ｉ、Ｊ
ｌ、４．５周波′１（５流の発生を停止し、管１の増肉
加工を終了する。

その後、管１が冷却したのち、冷却水■４の供給全停止
、１：、　（−、Ｘ増肉加工されだ管１を取出す。

第３図に［、第２図に係る管の増肉加］二装ｊＦ１°に
」、って増肉加工した管の一例を示す斜視図である。

この第３図において、１９は、管１の増肉加圧部であり
、この増肉加圧部１９の増肉率（ｔｊ均一であつ−４、
不整変形（，１、全くない。

このようにして、管１の軸方向に沿って移動する加熱コ
イル１３に、Ｌつで、管１の増肉加圧部を、逐次局部的
に加熱しながら、管１に、一定速度でｊＩ１７．動され
ろスピンドル７で、圧縮力を負荷してすえ１Δみ加にを
行なうことＫより、管１の増肉力１江部を、所定の増肉
率で、均一に増肉することができる。

次に、具体例について述べる。

Ｗ：　１に係る外径２１．６　ｍｍφ、板厚８．６　ｍ
ｍ　、長さ５５　Ｉｌ＋の炭素鋼管を、長さ５００ｍｍ
にわたって、増肉率３１％で増肉加圧する場合を説明す
る。

加熱コイル１３による高周波誘導加熱の条件は、周波数
：３．（１００１１乞出力８５　Ｋ　Ｗ　、加熱温度８
５０ごとし、まだ加熱コイル１３の移動速度を１ｒｎｍ
／ｍｍどした。

スピンドル７の駆動速度の設定にあ／ζつてにＬ１第４
図に示すような、予備実験を行なった。

第４図日１、加熱コイルの移動速度を一定としだ場合の
、スピンドルの駆動速Ｉ現と増肉率との関係の−・例を
示す、スピンドル、駆動速度−増肉率関係図である。

この第４図において、２０は、加熱コイル１３の移動速
度を１ｍｍ／ｍｍとしたときの、スピンドＩｌ・の駆動
速度と増肉率との関係を示している。

第４図から明らかなように、増肉率を３１％４するため
には、スピンドル７の駆動速度を０．３　ｍｎｖ’ｍｉ
ｎとすればよい。

」−記した諸条件を設定して、前記第２図に係る増肉加
工装置を使用し、て前記炭素鋼管の増肉加−１を行なっ
たところ、所望の増肉率３１％を達成し、不整変形のな
い増肉加工を実施することができた。

以」−に説明した実施例によれば、次の効果がある。

（Ｊ）　　不整変形のない、均一・な増肉加工を達成干
ろことができる、管の増肉加工方法および増肉ＪＪＩＩ
工装置全装置することができる。

（２）本実施例の管の増肉加工方法にｊ　ｉＬｋ、Ｌ　
、？”＋’　Ｌの任意の位置を均一に増肉加工すること
ができるので、省°を二次加工（たとえば、曲け゛加１
．。

バー　リング加−［、拡管加工など）する場合、この二
二次加１：部を前もって増肉加工しておけば、塑性変形
による板ｊワ減少を見かけ上少なくすることができる。

したがって、厚肉管を使用しなくてもよいので、材料費
が１０〜２０％低減・Ｐる。

（３）本実施例の管の増肉加工装置によれば、管１を一
定速度で圧縮することができるスピンドル７を設けるよ
うにしたので、増肉加工中に、管１に不整変形を生ずる
おそれはない。

寸だ、本実施例においては、加熱コイル１３に、冷却水
１４を噴射するだめの噴射口１３ａを設けるよう如しだ
ので、この噴射口から噴射する水量ａ：調ｔ（、ｊする
ことにより、加熱幅をコントロールできるという利点が
ある。

なお、前記噴射口は、なくても、すなわち噴射させない
ようにしても、実用上、゛管１に不整変形を生ずるおそ
れは少ないものである。

以Ｊユ詳細に説明したように本発明によれば、管の増肉
加圧すべき部分を、逐次局部的に加熱しながら、＝ｔＪ
記管を一足速度で圧縮する圧縮力を゛貝萌してすえ込み
加工を行なうことにより、前記増肉加工部を増肉するよ
うにしだので、座屈、し２わ雪の不督変形のない均一な
増肉力１１工全達成できる、管の増肉加工方法および装
置全提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、（ｌ［来の増肉加工方法によって」削イ４し
た背を示すがｉ？Ｉｉ！図、第２図は、本発明の一系施
例に係る、管のＪ、ｄ肉加に方法の実施に１更用される
、管の増肉加工装置の一例と、これによって増肉加圧さ
れる管を併せて示す部分断面図、第３図は、第２図に係
る管の増肉加工装置によって増肉加工した管の一例金示
す斜視ｒＱ　Ｘ第４図は、加熱フィルの移動速ＩＷを一
足とした場合の、スピンドルの駆動速度と増肉率との関
係の一例を示すスピンドル駆動速度−増肉率関係図であ
る。 １・・−管、６・・・ステッピングシリンダ、７．・・
スピンドル、１０・・・ステッピングモータ、１１・・
・制御ｆｌｌｌ装置、１２・・・トランス、１３・・・
加熱コイル、１３ａ・・・噴！’１１１１、Ｊ４・・・
冷却水。 代理人　弁理士　福田幸作 （ほか１名） 第　１　区 ＄３固 ／ ／フ 第４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　、　？７の増肉加りすべき部分を、１が次局部的に
   加−Ｊ５シながら、前記管を一定速度で圧縮する圧縮力
   を負荷してすえ込み加工を行なうことにより、前記増肉
   加圧方法を増肉することを特徴とする管の増肉加［二方
   法。 ２、そのスピンドルによって管を軸方向に一定速度で圧
   縮することができるステッピングシリンダと、前記管の
   外周に位置するように配設され、管のＩＩ！Ｉ＋１方向
   に沿って移動ｉｉｆ能な環状の加熱コイルと４・ｆテす
   ることを特徴とする管の増肉加工装置。 ：３．加熱コイルに、この加熱コイル冷却用の冷却水の
   −＋　ｌ’ｆｌ＜を′庁へ向けて噴射するだめの噴射口
   を設けだものであるＬ１寺許請求の範囲第２項記載の管
   の増肉加工・挨買。