(57)【要約】【課題】ダイスの刃先を効果的に冷却しうる線材のシェービング方法の提供。【解決手段】本発明にかかる線材のシェービング方法では、第一の噴射装置８と、第二の噴射装置１０とを、互いに異なる位置に固定する。第一の噴射装置８のノズル９の向きは、調整されうる。第二の噴射装置１０のノズル１１の向きも、調整されうる。これら複数の噴射装置８、１０から、ダイス４の刃先１４に冷却液１２，１３を噴射しながらシェービングする。好ましくは、第一の噴射装置８から噴射された冷却液１２が、ダイス４の刃先１４に直接当たるように、上記ノズルの向きを調整する。好ましくは、第二の噴射装置１０から噴射された冷却液１３が、ダイス４の刃先１４に直接当たるように、ノズル１１の向きを調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルの向きが調整されうる複数の噴射装置を、互いに異なる位置に固定し、
これら複数の噴射装置からダイスの刃先に冷却液を噴射しながらシェービングする線材のシェービング方法。
【請求項２】
上記複数の噴射装置から噴射された冷却液のそれぞれが、ダイスの刃先に直接当たるように、上記ノズルの向きを調整する請求項１に記載の線材のシェービング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材のシェービング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
線材の製造工程において、シェービングがなされることがある。シェービングは、皮むきとも称される。シェービングは、ダイスに線材を通すことによりなされる。シェービングにより、線材の表面が削り取られる。このシェービングにより、線材の表面疵が除去されうる。このシェービングにより、線材の金属光沢が増加しうる。シェービングは、通常、線材の仕上げ工程としてなされる。特開昭５３−２２６８４号公報は、線材を皮むきダイスに通すシェービング方法を開示する。
【特許文献１】特開昭５３−２２６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
シェービング中にダイスの刃先が損傷することがある。この損傷としては、摩耗や欠けなどが挙げられる。刃先の損傷したダイスにより、線材の表面に疵が発生しやすくなる。疵が発生した線材は、再度のシェービングを必要とする。連続して長い線材の全長に亘って、中断することなく、シェービングがなされる。再度のシェービングも、線材の全長に亘ってなされる。シェービングされる線材は、長い。再度のシェービングは、手間と労力とを必要とし、線材の製造コストを著しく上昇させる。
【０００４】
ダイスの損傷を抑制するためには、刃先の発熱を抑えることが重要である。刃先に冷却液が供給されることにより、発熱が抑制されうる。典型的な冷却液は、冷却水である。冷却液の供給方法として、噴射が考えられる。噴射は、噴射装置によりなされる。この噴射装置は、ノズル（噴射ノズル）を有している。噴射装置は、ダイスの近傍の所定位置に固定される。噴射装置の噴射ノズルから、ダイスに向かって、冷却液が噴射される。
【０００５】
冷却効果を高める観点から、噴射された冷却液は、ダイスの刃先に正確に当たるのが好ましい。冷却水の当たる位置がズレると、冷却効果が低くなる。冷却水の当たる位置がずれた場合、この位置のズレが修正されるのが好ましい。しかし、噴射装置が固定されている場合、冷却液の当たる位置のズレを修正することができない。
【０００６】
本発明の目的は、ダイスの冷却効果を高め、ダイスの刃先の損傷を効果的に抑制しうる線材のシェービング方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る線材のシェービング方法においては、ノズルの向きが調整されうる複数の噴射装置を、互いに異なる位置に固定する。このシェービング方法においては、これら複数の噴射装置からダイスの刃先に冷却液を噴射しながらシェービングする。
【０００８】
好ましくは、上記線材のシェービング方法において、上記複数の噴射装置から噴射された冷却液のそれぞれが、ダイスの刃先に直接当たるように、上記ノズルの向きを調整する。
【発明の効果】
【０００９】
冷却液の当たる位置のズレが抑制され、シェービング中におけるダイスの刃先が効果的に冷却される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る線材のシェービング方法の様子を示す図である。本シェービング方法において、線材２は、ダイス４に通される。このダイス４は、シェービングダイス又は皮むきダイスとも称される。図１において、線材２は左側から右側へと移動している。図１の左側が上流側であり、図１の右側が下流側である。線材２の移動方向は、水平方向である。ダイス４のダイス孔６を通過することにより、線材２の表面が削り取られる。ダイス孔６を通過した線材２は、例えば、図示されない巻き取り機によって巻き取られる。
【００１２】
本実施形態では、２つの噴射装置を用いる。ダイス４の近傍には、第一の噴射装置８と、第二の噴射装置１０とが設けられている。第一の噴射装置８及び第二の噴射装置１０は、ダイス４の近傍の所定位置に配置されている。第一の噴射装置８は、固定されている。換言すれば、第一の噴射装置８とダイス４との相対的な位置関係は、変えることができない。第二の噴射装置１０は、固定されている。換言すれば、第二の噴射装置１０とダイス４との相対的な位置関係は、変えることができない。第一の噴射装置８は、ノズル９を有している。第二の噴射装置１０は、ノズル１１を有している。第一の噴射装置８からダイス４に向かって、冷却液１２が噴射される。第二の噴射装置１０からダイス４に向かって、冷却液１３が噴射される。ノズル９、１１からダイス４までの距離は、例えば１５ｃｍ〜２０ｃｍ程度である。冷却液１２、１３は、冷却水である。この冷却水は、例えば、工業用水である。本発明において、冷却液の種類は、限定されない。
【００１３】
一般に、噴射ノズルの噴射パターンとして、扇形、充円錐型、空円錐型、直進型等が知られている。ノズル９、１１の噴射パターンは、直進型とされている。換言すれば、噴射ノズル９、１１は、直進型ノズルである。噴射ノズル９、１１の噴角は、ほぼ０度である。直進側ノズルは、液体の噴射範囲を狭くすることができるので、局所的な噴射に適している。ダイス４刃先１４の部分に集中的に冷却液を供給して冷却効果を高める観点から、噴射ノズルの噴射パターンは、直進型が好ましい。なお、本発明において、噴射ノズルの噴射パターンは、限定されない。
【００１４】
第一の噴射装置８の固定された位置と、第二の噴射装置１０の固定された位置とは、互いに異なる。第一の噴射装置８と、第二の噴射装置１０と、線材２とは、略同一の水平面上にある。下流側から見て、第一の噴射装置８は、線材２の右側に配置されており、第二の噴射装置１０は、線材２の左側に配置されている。第一の噴射装置８の位置と、第二の噴射装置１０の位置とは、線材２に対して略対称である。なお、本発明では、噴射装置の位置は限定されない。噴射装置の数は、３つ以上であってもよい。噴射ノズルの数は、３つ以上であってもよい。
【００１５】
複数の噴射装置８、１０から、同時に、冷却液が噴射される。複数の噴射装置８、１０で同時に冷却液を噴射しながら、シェービングがなされる。
【００１６】
図２は、冷却液１２、１３がダイス４に当たっている様子を示す拡大図である。図２において、線材２の記載は省略されている。線材２の切削は、ダイス４の刃先１４によりなされる。刃先１４の欠けや摩耗は、線材２の表面に疵を生じさせる原因となる。刃先１４を冷却することにより、刃先１４の欠けや摩耗が抑制される。  
【００１７】
上述したように、噴射装置８、１０とダイス４との相対的な位置関係は変えることができない。よって、仮に、噴射装置のノズルの向きが変わらない場合、冷却液が当たる位置を調整することができない。
【００１８】
本実施形態の噴射装置８、１０は、ノズル９、１１の向きの調整が可能である。図３は、第一の噴射装置８の拡大図である。第一の噴射装置８と第二の噴射装置１０とは、同一の噴射装置である。よって、図３は、第二の噴射装置１０の拡大図でもある。
【００１９】
噴射装置８は、ボールジョイント機構１６を有している。噴射装置８は、ノズル９と、基部１７とを有している。ノズル９は、球面状の凸面１９を有している。基部１７は、球面状の凹面２１を有している。球面状の凸面１９の曲率半径と、球面状の凹面２１の曲率半径とは、略等しい。球面状の凸面１９と球面状の凹面２１との間には、実質的に隙間が無い。噴射装置８は、このボールジョイント機構１６によりノズル９の向きが調整されうるように構成されている。ボールジョイント機構１６により、ノズル９の向きは、あらゆる方向に変えることができる。ノズル９の向きが調整されることにより、冷却液を刃先１４に対して正確に当てることができる。噴射装置１０の構造は、噴射装置８の構造と同じである。
【００２０】
刃先１４の冷却効果を高める観点から、冷却液１２は、刃先１４に直接当たるように噴射されている。冷却液１２が直接当たっている範囲に、刃先１４の半分（半周）が含まれる。図２において、冷却液１２が直接当たっている範囲Ａ１が、実線ハッチングで示されている。この範囲Ａ１に、刃先１４の半分（半周）が含まれる。
【００２１】
同様に、刃先１４の冷却効果を高める観点から、冷却液１３は、刃先１４に直接当たるように噴射されている。冷却液１３が直接当たっている範囲に、刃先１４の半分（半周）が含まれる。図２において、冷却液１３が直接当たっている範囲Ａ２が、一点鎖線ハッチングで示されている。この範囲Ａ２に、刃先１４の半分（半周）が含まれる。
【００２２】
刃先１４の冷却効果を高める観点から、範囲Ａ１に含まれる刃先１４の部分と、範囲Ａ２に含まれる刃先１４の部分とが異なるように、ノズルの向きが調整されている。換言すれば、噴射装置８と噴射装置１０とは、それぞれ刃先１４の異なる部分に冷却液が直接当たるように調整されている。刃先１４の冷却効果を更に高める観点から、範囲Ａ１に含まれる刃先１４の部分と、範囲Ａ２に含まれる刃先１４の部分とが重複しないように、ノズルの向きが調整されている。範囲Ａ１に含まれる刃先１４の部分と、範囲Ａ２に含まれる刃先１４の部分とを合わせた範囲は、刃先１４の全体（全周）を含んでいる。刃先１４の冷却効果を高める観点から、刃先１４の全体（全周）に冷却液が直接噴射されるのが好ましい。
【００２３】
シェービングの仕上げ寸法に基づきダイス孔径Ｄが決定される。ダイス刃先１４の全周に冷却液を直接噴射するためには、ノズル径及び噴射角度が適宜選定される必要がある。ダイス刃先１４の全周に冷却液を直接噴射するためには、範囲Ａ１の直径ｄ１は、ダイス孔径Ｄ以上（ｄ１≧Ｄ）であるのが好ましく、更に、範囲Ａ２の直径ｄ２は、ダイス孔径Ｄ以上（ｄ２≧Ｄ）であるのが好ましい。ダイス刃先１４の全周に冷却液を直接噴射するためには、範囲Ａ１の面積Ｓ１は、ダイス孔６の開口面積〔π（Ｄ／２）２〕以上であるのが好ましく、更に、範囲Ａ２の面積Ｓ２は、ダイス孔６の開口面積〔π（Ｄ／２）２〕以上であるのが好ましい。ノズルから噴射された冷却液が直接当たっている範囲の直径は、複数のノズルの全てにおいて、ダイス孔径Ｄ以上であるのが好ましい。
【００２４】
本実施形態では、複数のノズルから噴射された冷却液の焦点が一致している。換言すれば、複数のノズルから噴射された冷却液のそれぞれが、ダイス４の刃先１４に直接当たっている。これにより、刃先１４の冷却効果が向上する。冷却効果の向上により、ダイス４の損傷が抑制される。これにより、疵の発生が抑制される。更に、ダイス４の損傷が抑制されることにより、ダイス４の寿命が延長される。
【００２５】
製造される線材２の仕様により、ダイス４が変更されることがある。具体的には、ダイス孔６の孔径Ｄや、ダイス４の厚さ等が変更される。この変更により、ダイス４の刃先１４の位置が変化する。この位置の変化により、噴射装置８、１０と、刃先１４との、相対的な位置関係が変化する。ノズルの向きを調整することにより、冷却液が当たる位置を、刃先１４の位置の変化に対応させることができる。
【００２６】
ダイス４刃先１４の部分に噴射液を集中させるとともに、噴射圧を高める観点から、噴射ノズル９、１１のノズル径は、７ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以下がより好ましい。単位時間当たりの噴射量を増やすとともに、ノズルの目詰まりを抑制する観点から、噴射ノズル９、１１のノズル径は、２ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましい。
【００２７】
冷却液１２が噴射される方向と、冷却液１３が噴射される方向とは、異なる。異なる方向から冷却液が噴射されることにより、ダイス孔６の周方向における冷却の均等性が高められている。
【００２８】
冷却効率を高める観点から、一つのノズルにおける冷却液の噴射量は、１分間当たり８リットル以上が好ましく、１分間当たり１０リットル以上がより好ましい。冷却効率を高める観点から、噴射圧は、０．３ＭＰａ以上が好ましく、０．４５ＭＰａ以上がより好ましい。
【００２９】
本発明では、ノズルの向きが調整されうる噴射装置が用いられる。この噴射装置の一例は、上述したような、ボールジョイント機構を有する噴射装置である。ボールジョイント機構を有する噴射装置の具体例として、株式会社いけうちのＵＴシリーズを用いたノズルが挙げられる。
【００３０】
ノズルの向きが調整されうる噴射装置の他の例が、図４で示されている。この噴射装置２０は、ノズル２２と、このノズル２２に液を送ることができるホース部２４とを有する。ホース部２４は、自在に曲げることができる。ホース部２４は、自在に曲げられた状態を保持することができる。この保持により、ノズル２２の位置とノズル２２の向きとが維持される。この保持により、噴射ノズルの向きが調整されうる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、線材のシェービング方法に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明のシェービング方法の一実施形態を示す図である。
【図２】図２は、ダイス４に冷却水が当たる様子を上流側から見た正面図である。
【図３】図３は、本発明に用いられる噴射装置の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明に用いられる噴射装置の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
２・・・線材
４・・・ダイス
６・・・ダイス孔
８・・・噴射装置（第一の噴射装置）
９・・・ノズル
１０・・・噴射装置（第二の噴射装置）
１１・・・ノズル
１２、１３・・・冷却液
１４・・・ダイスの刃先
２０・・・噴射装置
２２・・・ノズル
２４・・・ホース部
Ａ１・・・第一の噴射装置から噴射された冷却液が直接当たっている範囲
Ａ２・・・第二の噴射装置から噴射された冷却液が直接当たっている範囲  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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