(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全長に亘り内、外径（ｄ1 ，Ｄ1 ）が等しい管状金属素材（１）から、内、外径（ｄ2 ，Ｄ2 ）が前記管状金属素材（１）のそれら（ｄ1 ，Ｄ1 ）よりも大きい大径部（３）と、内、外径（ｄ3 ，Ｄ3 ）が前記管状金属素材（１）のそれら（ｄ1 ，Ｄ1 ）よりも小さい小径部（４）と、大径端を前記大径部（３）に、また小径端を前記小径部（４）にそれぞれ連設させたテーパ部（５）とよりなる金属管（２）を製造する方法であって、
前記管状金属素材（１）を第１の加工機（１４）に設置してその管状金属素材（１）より中間体（６）を製造すべく、その管状金属素材（１）の一端部から軸線方向中間部までの範囲に絞り加工を施すことにより、内、外径（ｄ4 ，Ｄ4 ）が前記管状金属素材（１）のそれら（ｄ1 ，Ｄ1 ）よりも小さい小径領域（７）およびその小径領域（７）に小径端を連設したテーパ領域（８）をそれぞれ成形すると共に未加工部に、内、外径（ｄ1 ，Ｄ1 ）が前記管状金属素材（１）のそれら（ｄ1 ，Ｄ1 ）と同じであり、且つ前記テーパ領域（８）の大径端を連設された大径領域（９）を残置する第１の工程と、
前記中間体（６）を第２の加工機（１５）に設置して、前記大径領域（９）に拡径加工を施すことにより、前記大径部（３）およびテーパ部（５）を成形し、引続き前記小径領域（７）にしごき加工を施して前記小径部（４）を成形する第２の工程とを用い、
前記第２の加工機（１５）は、基台（２４）上に固定された拡径加工兼しごき加工用ダイス（２５）と、このダイス（２５）に対し昇降可能な支持板（３０）と、この支持板（３０）にガスクッション（３１）を介して連結された第１のロッド（３２）の下端部に支持した拡径加工用第１ポンチ（３３）と、この第１ポンチ（３３）の中空部を摺動可能に貫通する第２のロッド（４０）を介して前記支持板（３０）に固定されたしごき加工用第２ポンチ（３９）とを備えており、
前記第２の工程では、前記第１の加工機（１４）から移送された前記中間体（６）の前記小径領域（７）を前記ダイス（２５）のダイス孔（２７）における等径孔部（２９）に嵌め且つ前記テーパ領域（８）を該ダイス孔（２７）上端のテーパ孔部（２８）に嵌めた状態で前記支持板（３０）を下降させ、その下降に伴い、先ず、前記第１ポンチ（３３）を前記中間体（６）の前記大径領域（９）内に挿入して該大径領域（９）に拡径加工を施すことにより前記大径部（３）およびテーパ部（５）を成形し、次いでそのテーパ部（５）を前記第１ポンチ（３３）と前記ダイス孔（２７）上端のテーパ孔部（２８）とにより挟圧しながら、前記第２ポンチ（３９）を前記第１ポンチ（３３）に対し下降させて前記中間体（６）の小径領域（７）をしごき加工するようにしたことを特徴とする大、小径部を有する金属管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は大、小径部を有する金属管の製造方法、特に、全長に亘り内、外径が等しい管状金属素材から、内、外径が前記管状金属素材のそれらよりも大きい大径部と、内、外径が前記管状金属素材のそれらよりも小さい小径部と、大径端を前記大径部に、また小径端を前記小径部にそれぞれ連設させたテーパ部とよりなる金属管を製造する方法に関する。この種の金属管は四輪バギーおよび自動二輪車のスイングアーム等に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の金属管を製造する場合、第１工程では第１の加工機を用いて絞り加工を行い、第２工程では第２の加工機を用いて拡径加工を行い、第３工程では第３の加工機を用いてしごき加工を行う、といった方法が採用されている（例えば特開昭５９−１４４５４１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来法によると、専用加工機を３台必要とするため設備費が高くなる、被加工物を第１および第２の加工機間ならびに第２および第３の加工機間で移送、つまり２回移送しなければならないので生産効率が悪い、３台の専用加工機の設置スペース、被加工物の２回の移送のためのスペース等占有スペースが大きい、といった問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、設備費の低減、生産効率の向上、占有スペースの縮小等を図ることが可能な、前記大、小径部を有する金属管の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
前記目的を達成するため本発明によれば、全長に亘り内、外径が等しい管状金属素材から、内、外径が前記管状金属素材のそれらよりも大きい大径部と、内、外径が前記管状金属素材のそれらよりも小さい小径部と、大径端を前記大径部に、また小径端を前記小径部にそれぞれ連設させたテーパ部とよりなる金属管を製造する方法であって、
前記管状金属素材を第１の加工機に設置してその管状金属素材より中間体を製造すべく、その管状金属素材の一端部から軸線方向中間部までの範囲に絞り加工を施すことにより、内、外径が前記管状金属素材のそれらよりも小さい小径領域およびその小径領域に小径端を連設したテーパ領域をそれぞれ成形すると共に未加工部に、内、外径が前記管状金属素材のそれらと同じであり、且つ前記テーパ領域の大径端を連設された大径領域を残置する第１の工程と、前記中間体を第２の加工機に設置して、前記大径領域に拡径加工を施すことにより、前記大径部およびテーパ部を成形し、引続き前記小径領域にしごき加工を施して前記小径部を成形する第２の工程とを用い、
前記第２の加工機は、基台上に固定された拡径加工兼しごき加工用ダイスと、このダイスに対し昇降可能な支持板と、この支持板にガスクッションを介して連結された第１のロッドの下端部に支持した拡径加工用第１ポンチと、この第１ポンチの中空部を摺動可能に貫通する第２のロッドを介して前記支持板に固定されたしごき加工用第２ポンチとを備えており、前記第２の工程では、前記第１の加工機から移送された前記中間体の前記小径領域を前記ダイスのダイス孔における等径孔部に嵌め且つ前記テーパ領域を該ダイス孔上端のテーパ孔部に嵌めた状態で前記支持板を下降させ、その下降に伴い、先ず、前記第１ポンチを前記中間体の前記大径領域内に挿入して該大径領域に拡径加工を施すことにより前記大径部およびテーパ部を成形し、次いでそのテーパ部を前記第１ポンチと前記ダイス孔上端のテーパ孔部とにより挟圧しながら、前記第２ポンチを前記第１ポンチに対し下降させて前記中間体の小径領域をしごき加工するようにしたことを特徴とする、大、小径部を有する金属管の製造方法が提供される。
【０００６】
前記のように、専用加工機を２台にし、また被加工物である中間体の移送を１回にすると、従来法に比べて、設備費の低減、生産効率の向上、占有スペースの縮小等を図ることが可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１、（ａ）において、管状金属素材１は高張力鋼より構成され、また全長に亘り等しい内、外径ｄ1 ，Ｄ1 を有する。図１、（ｄ）に示す金属管２は、管状金属素材１から図１（ｂ）の１次中間体６および図１（ｃ）の２次中間体１０を経て製造されたもので、内、外径ｄ2 ，Ｄ2 が管状金属素材１のそれらｄ1 ，Ｄ1 よりも大きい大径部３と、内、外径ｄ3 ，Ｄ3 が管状金属素材１のそれらｄ1 ，Ｄ1 よりも小さい小径部４と、大径端を大径部３に、また小径端を小径部４にそれぞれ連設させたテーパ部５とよりなる。図１、（ｂ）において、１次中間体６は、内、外径ｄ4 ，Ｄ4 が管状金属素材１のそれらｄ1 ，Ｄ1 よりも小さい小径領域７と、その小径領域７に小径端を連設したテーパ領域８と、内、外径ｄ1 ，Ｄ1 が管状金属素材１のそれらｄ1 ，Ｄ1 と同じであり、且つテーパ領域８の大径端を連設された大径領域９とよりなる。図１（ｃ）において、２次中間体１０は、金属管２の大径部３と同じ形状の大径部１１と、金属管２のテーパ部５と略同じ形状のテーパ部１２と、１次中間体６の小径領域７と同じ形状の小径領域１３とを有する。
【０００８】
図２，３は、第１の加工機１４を用いて管状金属素材１より１次中間体６を製造する工程を示し、また図４〜６は、第２の加工機１５を用いて１次中間体６より２次中間体１０を経て金属管２を製造する工程を示す。
【０００９】
図２の第１の加工機１４において、基台１６上に絞り加工用ダイス１７が設置され、その上方に平板状加圧部材１８が配置される。加圧部材１８はプレス機の昇降部材に取付けられている。ダイス１７は上向きのダイス孔１９を有し、そのダイス孔１９は、ダイス１７上面に開口し、且つ管状金属素材１の外径Ｄ1 と略等しい内径を有する浅い大径孔部２０と、その大径孔部２０の環状下端に大径端を連設し、且つ金属管２のテーパ部５における小径端側の外周面形状と略同じ内周面形状を有する浅いテーパ孔部２１と、テーパ孔部２１の小径端に環状上端を連設させ、且つ金属管２の小径部４の外径Ｄ3 と略等しい内径を有する深い小径孔部２２とを有する。加圧部材１８は、その下面から垂下する心金２３を有し、その心金２３は、１次中間体６における小径領域７内周面の内方への膨出量を制限する。
【００１０】
１次中間体６の製造に当っては次のような手段が採用される。
【００１１】
（ａ）  図２に示すように、管状金属素材１の下端部を、第１の加工機１４におけるダイス孔１９の大径孔部２０に嵌めてその管状金属素材１をダイス１７に立設する。
【００１２】
（ｂ）  加圧部材１８を下降させてその心金２３を管状金属素材１内に遊挿し、次いで加圧部材１８下面を管状金属素材１上端面に当接して、その素材１を加圧する。
【００１３】
（ｃ）  管状金属素材１の下端部側がテーパ孔部２１を経て小径孔部２２に導入されることによって、その管状金属素材１の一端部から軸線方向中間部までの範囲、実施例では下端部から、略３分の２の長さ位置までの範囲に絞り加工が施され、これにより、図３に明示するように、１次中間体６が得られる。この１次中間体６において、小径領域７およびテーパ領域８は絞り加工により成形され、また大径部９は未加工部として残置されたものである。この場合、小径領域７内周面は心金２３外周面に接触することもあれば、接触しないこともある。
【００１４】
図４の第２の加工機１５において、基台２４上に拡径加工兼しごき加工用ダイス２５が設置され、その上方に加圧部材２６が配置される。ダイス２５は上向きのダイス孔２７を有し、そのダイス孔２７は、ダイス２５上面に大径端を開口し、且つ金属管２のテーパ部５外周面形状と略同じ内周面形状を有する浅いテーパ孔部２８と、テーパ孔部２８の小径端に環状上端を連設させ、且つ金属管２の小径部４の外径Ｄ3 と略等しい内径を有する深い等径孔部２９とを有する。
【００１５】
加圧部材２６は、プレス機の昇降部材に取付けられた支持板３０を有し、その支持板３０上面に複数のガスクッション３１が設置される。それらガスクッション３１に上端部を連結された複数のロッド３２が支持板３０を摺動可能に貫通して下方へ伸びており、それらロッド３２の下端部に拡径加工用第１ポンチ３３がその支持フランジ部３４を介して支持される。
【００１６】
第１ポンチ３３は、その支持フランジ部３４の下面に連設され、且つ金属管２の大径部３の内径ｄ2 と略同一の外径を有する等径形加工部３５と、その等径形加工部３５の環状下端に大径端を連設し、且つ金属管２のテーパ部５内周面形状と略同じ外周面形状を有するテーパ形加工部３６とを備える。また第１ポンチ３３は、テーパ形加工部３６の小径端に開口する浅い大径凹部３７と、その大径凹部３７に連通して支持フランジ部３４上面に開口する深い小径孔部３８とを有する。支持板３０の下面中央に、しごき加工用第２ポンチ３９のロッド部４０上端が取付けられ、そのロッド部４０は第１ポンチ３３の小径孔部３８を摺動可能に貫通する。ロッド部４０の下端にプラグ形加工部４１が連設され、そのプラグ形加工部４１は、小径端を下向きにしたテーパ形ガイド部分４２と、そのガイド部分４２の大径端に連設され、且つ１次中間体１０の小径領域１３の内径ｄ4 よりも大きく、且つ金属管２の小径部４の内径ｄ3 に略等しい等径部分４３と、大径端を等径部分４３に、また小径端をロッド部４０にそれぞれ連設した基端部分４４とを有する。拡径加工中においては、プラグ形加工部４１の等径部分４３は第１ポンチ３３の大径凹部３７内に収められ、ガイド部分４２が大径凹部３７から突出している。
【００１７】
１次中間体６から金属管２を製造する場合には次のような手段が採用される。
【００１８】
（ａ）  図４に示すように、第１の加工機１４から移送された１次中間体６の小径領域７を第２の加工機１５におけるダイス孔２７の等径孔部２９に嵌め、またテーパ領域８をダイス孔２７のテーパ孔部２８に嵌める。
【００１９】
（ｂ）  図５に示すように、加圧部材２６全体を下降させて、１次中間体６より２次中間体１０を得る。即ち、第１ポンチ３３の等径形加工部３５を１次中間体６の大径領域９内に挿入してその大径領域９に拡径加工を施すことにより、金属管２の大径部３およびテーパ部５にそれぞれ対応する大径部１１およびテーパ部１２を成形する。この場合、ダイス孔２７のテーパ孔部２８と第１ポンチ３３のテーパ形加工部３６との協働によりテーパ部１２が挟圧されて、その成形が明確に行われる。１次中間体６の小径領域７は未加工の小径領域１３として残置される。
【００２０】
（ｃ）  図５のごとくテーパ部１２を第１ポンチ３３とダイス２５とにより挟圧した状態において、図６にも示すように、加圧部材２６の支持板３０および第２ポンチ３９を下降させて、そのプラグ形加工部４１を２次中間体１０の小径領域１３内に挿入し、等径部分４３と等径孔部２９との協働で小径領域１３に、その全長に亘りしごき加工を施して金属管２の小径部４を成形する。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、大径部、テーパ部および小径部よりなる金属管を製造するに当り、前記のように、専用加工機を２台にし、また被加工物である中間体の移送を１回にしたので、従来法に比べて、設備費の低減、生産効率の向上、占有スペースの縮小等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は管状金属素材の断面図、（ｂ）は１次中間体の断面図、（ｃ）は２次中間体の断面図、（ｄ）は金属管の断面図である。
【図２】  第１の加工機における加工前の断面図である。
【図３】  第１の加工機における加工終了時の断面図である。
【図４】  第２の加工機における加工前の断面図である。
【図５】  第２の加工機における第１段の加工終了時の断面図である。
【図６】  第２の加工機における第２段の加工終了時の断面図である。
【符号の説明】
１      管状金属素材
２      金属管
３      大径部
４      小径部
５      テーパ部
６      １次中間体
７      小径領域
８      テーパ領域
９      大径領域
１４    第１の加工機
１５    第２の加工機
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4       外径
ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4       内径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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