(57)【要約】【課題】傷の発生を防止して高品質の管材の引き抜き加工を行うことができる引き抜き加工用ダイスを提供する。【解決手段】ダイス孔２１に管材を通して引き抜き加工を行う引抜き加工用ダイス１であって、ダイス孔２１は、前記管材の外周面の加工形状を決定する出口側のベアリング部２３と、ベアリング部２３に向かって縮径する入口側のアプローチ部２２とを備えており、ベアリング部２３の中心軸Ｌ１に平行であって当該中心軸Ｌ１を通過する断面において、アプローチ部２２は、円弧状となるように形成されており、アプローチ部２２とベアリング部２３との境界点２４は、境界点２４におけるアプローチ部２２の接線Ｌ２と中心軸Ｌ１とのなす角度αが、５°〜１０°の範囲となる位置に形成されている引き抜き加工用ダイス１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイス孔に管材を通して引き抜き加工を行う引抜き加工用ダイスであって、
前記ダイス孔は、前記管材の外周面の加工形状を決定する出口側のベアリング部と、前記ベアリング部に向かって縮径する入口側のアプローチ部とを備えており、
前記ベアリング部の中心軸に平行であって当該中心軸を通過する断面において、前記アプローチ部は、円弧状となるように形成されており、前記アプローチ部と前記ベアリング部との境界点は、前記境界点における前記アプローチ部の接線と前記中心軸とのなす角度が、５°〜１０°の範囲となる位置に形成されている引き抜き加工用ダイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引抜き加工用ダイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、金属管を所定の外径及び肉厚を有する管に加工する方法として引抜き加工が知られている。この引抜き加工は、径の太い管材をプラグ、ダイス等の治具を通して引抜くことにより、細い管に加工する方法である。
【０００３】
引抜き加工時に使用されるダイス１００は、図３の断面図に示すように、管材１１０を通すダイス孔１０１を有している。このダイス孔１０１は、管材１１０の加工形状を決定する出口側のベアリング部１０２と、このベアリング部１０２に向かって縮径する入口側のアプローチ部１０３とを有している。ベアリング部１０２は、一定の内径を有するように形成されている。また、アプローチ部１０３の断面視形状は、直線状に形成されている。プラグ１０５は、管材１１０内に配置されており、このプラグ１０５の外面とダイス孔１０１の内面とで形成される隙間に管材を通過させることにより、太い径の管材の外径と肉厚とを減少させて所定の外径及び肉厚を有する管を形成する。
【特許文献１】特開２０００−２１０７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のダイスを用いて管材の引き抜き加工を行う場合、加工中において、管材の引抜き方向と逆方向に向けてプラグが移動する場合があり、引き抜き加工後の管材の外面肌や内面肌にカジリや環状波等の傷が発生するという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、傷の発生を防止して高品質の管材の引き抜き加工を行うことができる引き抜き加工用ダイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、ダイス孔に管材を通して引き抜き加工を行う引抜き加工用ダイスであって、前記ダイス孔は、前記管材の外周面の加工形状を決定する出口側のベアリング部と、前記ベアリング部に向かって縮径する入口側のアプローチ部とを備えており、前記ベアリング部の中心軸に平行であって当該中心軸を通過する断面において、前記アプローチ部は、円弧状となるように形成されており、前記アプローチ部と前記ベアリング部との境界点は、前記境界点における前記アプローチ部の接線と前記中心軸とのなす角度が、５°〜１０°の範囲となる位置に形成されている引き抜き加工用ダイスにより達成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、傷の発生を防止して高品質の管材の引き抜き加工を行うことができる引き抜き加工用ダイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る引抜き加工用ダイスについて添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る引抜き加工用ダイス１を示す概略構成断面図である。この断面図は、後述するベアリング部２３の中心軸（引抜き軸）Ｌ１に平行であって当該中心軸Ｌ１を通過する面における断面を示している。なお、図面は、構成の理解を容易にするために、実寸比ではなく部分的に拡大又は縮小されている。
【０００９】
本実施形態に係る引抜き加工用ダイス１は、図１に示すように、ダイス本体２と、当該ダイス本体２を保持するダイスケース３とを備えている。ダイス本体２は、超硬合金等の硬質材料から形成されている。ダイス本体２には、管材１０の引抜き方向に貫通するダイス孔２１が形成されており、このダイス孔２１の内面は、管材入口側２１ａに配置されるアプローチ部２２と、管材出口側２１ｂに配置されるベアリング部２３とを備えている。管材１０をアプローチ部２２側からベアリング部２３側に引抜くことにより、ベアリング部２３の内径と同一太さに管材１０は変形させられる。なお、引き抜き加工の対象となる管材１０の材質は特に限定されるものでなく、引抜き加工に用いられる全ての金属材料を適用することができる。例えば、アルミニウムおよびアルミニウム合金、銅および銅合金、鋼材、マグネシウムおよびマグネシウム合金等を挙げることができる。
【００１０】
ダイス孔２１のアプローチ部２２は、管材１０がダイス孔２１に進入する部分であり、ベアリング部２３に向かって縮径する。このアプローチ部２２は、ベアリング部２３の中心軸Ｌ１に平行であって当該中心軸Ｌ１を通過する断面において（図１に示す断面において）、円弧状の曲線となるように形成されている。ここで、中心軸Ｌ１とは、ベアリング部２３の中心を貫く仮想的な直線のことであり、以下ダイス孔２１の引抜き軸Ｌ１という。
【００１１】
ダイス孔２１のベアリング部２３は、引抜き加工後の管材１０の外周面の加工形状を決定する部分であり、一定の内径を有する円筒形状に形成されている。また、ダイス孔２１の引抜き軸Ｌ１に平行であって当該引抜き軸Ｌ１を通過する断面において（図１に示す断面において）、アプローチ部２２とベアリング部２３との境界点２４は、当該境界点２４における円弧状アプローチ部２２の接線Ｌ２と引抜き軸Ｌ１とのなす角度αが、５°〜３０°の範囲となる位置に、より好ましくは５°〜１０°の範囲となる位置に形成されている。
【００１２】
次に、本実施形態に係る引き抜き加工用ダイスを用いて管材１０の引き抜き加工を行う方法について、管材１０の引き抜き加工時の状況を表す図２の断面図を用いて説明する。この断面図においては、引抜き加工用ダイス１及びプラグ４を使用して管材１０を図の右方向に引抜くことにより、管材１０を変形させている。プラグ４は、管材１０の内周面を加工して引抜き加工品の内面形状及び寸法を定めるための工具である。このプラグ４は、いわゆるフロートプラグであり、管材１０の引抜き方向を向くテーパ状のプラグアプローチ部４１と、管材１０の内周面の形状を形作る円筒面状のプラグベアリング部４２とを有する。
【００１３】
管材１０の引抜き加工を行うには、まず、図２（ａ）に示すように、フロートプラグ４を内部に挿入した管材１０の一端部１０ａを、アプローチ部２２が形成されているダイス孔２１の入口側からダイス孔２１内に挿入して、引張り機構５でチャック可能な位置まで引き出して、引張り機構５で管材１０の一端部１０ａをチャックする。そして、チャックした管材１０を引張り機構５により矢示＊＊で示す方向に引っ張ることにより、フロートプラグ４をダイス孔２１の所定位置にまで移動させる（図２（ｂ））。
【００１４】
フロートプラグ４を所定位置に移動させた後、更に継続して、引張り機構５により管材１０の引張動作を続行する。管材１０は、ダイス孔２１のアプローチ部２２とプラグアプローチ部４１との間を通過する際に塑性変形して縮径される。また、ダイス孔２１のベアリング部２３とプラグベアリング部４２との間を通過する際に管材１０の肉厚が減少される。
【００１５】
ここで、ダイス孔２１のアプローチ部２２とプラグアプローチ部４１との間で挟まれて変形途中にある管材１０が、プラグアプローチ部４１を押圧することに起因して、管材１０の引抜き方向と逆方向にフロートプラグ４は移動しようとする。本実施形態に係る引き抜き加工用ダイスは、ダイス孔２１の引抜き軸Ｌ１に平行であって当該引抜き軸Ｌ１を通過する断面において（図１に示す断面において）、アプローチ部２２が円弧状となるように形成されると共に、アプローチ部２２とベアリング部２３との境界点２４が、当該境界点２４における円弧状アプローチ部２２の接線Ｌ２と引抜き軸Ｌ１とのなす角度が、５°〜３０°の範囲となる位置に形成されているので、フロートプラグ４を用いて管材１０の引き抜き加工を行う場合に、引抜き方向に働く引抜き力と、引抜き方向と逆方向にフロートプラグ４を移動させようとする力との間でバランスをとることができ、フロートプラグ４の位置を適正位置に保ちつつ、スムーズな管材１０の引抜き加工が可能となる。この結果、管材１０の引き抜き加工中において、プラグ４の位置がずれることを確実に防止することができるので、引抜き加工後の管材１０の外面肌や内面肌に、カジリや環状波が生じることを効果的に防止することができる。
【００１６】
特に、ダイス孔２１の引抜き軸Ｌ１に平行であって当該引抜き軸Ｌ１を通過する断面において（図１に示す断面において）、アプローチ部２２とベアリング部２３との境界点２４が、当該境界点２４における円弧状アプローチ部２２の接線Ｌ２と引抜き軸Ｌ１とのなす角度が、５°〜１０°の範囲となる位置に形成されている場合には、より効果的に引抜き加工後の管材１０の外面肌や内面肌に、カジリや環状波が生じることを防止することができる。
【００１７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、ダイス孔２１のベアリング部２３の形状として円筒形状を採用しているが、例えば、六角形や八角形等の多角形の筒形状を採用してもよい。
【００１８】
また、上記実施形態に係る引抜き加工用ダイス１を用いて管材１０の引き抜き加工を行う方法についての上記説明において、プラグ４として、フロートプラグを用いる場合について説明したが、例えば、支持棒を連結して行う心金引きに使用されるプラグを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る引抜き加工用ダイスの一例を示す概略構成断面図である。
【図２】図１に示す引抜き加工用ダイスを用いて管材の引抜き加工を行う際の状況を示す断面図である。
【図３】従来の引抜き加工用ダイスを示す概略構成断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  引抜き加工用ダイス
２  ダイス本体
２１  ダイス孔
２１ａ  ダイス孔の管材入口側
２１ｂ  ダイス孔の管材出口側
２２  アプローチ部
２３  ベアリング部
２４  境界点
３  ダイスケース
４  プラグ
４１  プラグアプローチ部
４２  プラグベアリング部
５  引張り機構
１０  管材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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