引抜ダイスおよびそれを用いた金属管の製造方法
【課題】メンテナンスの際の交換作業の作業性に優れ、交換作業を短時間で行うことが可能な引抜ダイスおよびそれを用いた金属管の製造方法を提供する。
【解決手段】金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイス１であって、アルミニウム合金からなるダイスホルダー２と、ダイスホルダー２の内部に収納され、金属管を挿入して引抜加工する引抜孔３ａを有する超硬合金からなるニブ３と、引抜孔３ａの管挿入側および管引抜側で、ニブ３と当接する工具鋼からなるニブ押え４と、ニブ押え４をダイスホルダー２に着脱自在に固定する固定手段５とを備えることを特徴とする。
【解決手段】金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイス１であって、アルミニウム合金からなるダイスホルダー２と、ダイスホルダー２の内部に収納され、金属管を挿入して引抜加工する引抜孔３ａを有する超硬合金からなるニブ３と、引抜孔３ａの管挿入側および管引抜側で、ニブ３と当接する工具鋼からなるニブ押え４と、ニブ押え４をダイスホルダー２に着脱自在に固定する固定手段５とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスおよびそれを用いた金属管の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウム管またはアルミニウム合金管（以下、アルミニウム合金管と称す）等の金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスには、以下のような構成のものが提案されている。例えば、特許文献１には、中心に加工孔を有するニブ（文献ではダイス）をダイスホルダー（文献ではダイスケース）内に固定した引抜ダイス（文献では引抜き加工装置）が記載されている。また、特許文献２には、ニブ（文献ではチップ）をダイスホルダー（文献ではケース）内に固定する際、ケース内面に対応する外面を有し、かつ、チップ外面に対応する内面を有した溝付きのコレットを介して固定した引抜ダイスが記載されている。そして、引抜加工された金属管には寸法精度が要求されるために、前記ニブは超硬合金で構成され、前記ダイスホルダーは鋼で構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１９５１１５号公報（請求項１、図１）
【特許文献２】特開平９− ５７３３１号公報（請求項１、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の引抜ダイスは、ニブをダイスホルダー内に固定する際、引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させるために、熱嵌方式または圧入方式が用いられている。そのため、ニブをダイスホルダー内にいったん固定すると、ニブをダイスホルダーから取り外すことが困難なものである。それにより、特許文献１の引抜ダイスでは、メンテナンスの際には、ニブのみを交換することができず、引抜ダイス全体を交換する必要がある。したがって、特許文献１の引抜ダイスでは、引抜ダイス全体の重量は１０ｋｇ程度と重いため、交換作業の作業性が悪く、交換作業に長時間を要するという問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、特許文献２の引抜ダイスでは、溝付きのコレットを使用している。そのため、特許文献２の引抜ダイスでは、メンテナンスの際にはニブのみを交換することが可能になるが、ニブはコレットを介してダイスホルダー内に固定されているものの、基本的には引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させるために、圧入方式で固定されている。そのため、ニブの取り外しには大きな力が必要で長時間を要する。したがって、特許文献２の引抜ダイスでは、特許文献１の引抜ダイスと同様に、ニブの交換作業の作業性が悪く、交換作業に長時間を要するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題を解決すべく創案されたもので、その目的は、引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させると共に、メンテナンスの際の交換作業の作業性に優れ、交換作業を短時間で行うことが可能な引抜ダイスおよびそれを用いた金属管の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る引抜ダイスは、金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスであって、アルミニウム合金からなるダイスホルダーと、前記ダイスホルダーの内部に収納され、前記金属管を挿入して引抜加工する引抜孔を有する超硬合金からなるニブと、前記引抜孔の管挿入側および管引抜側で、前記ニブと当接する工具鋼からなるニブ押えと、前記ニブ押えを前記ダイスホルダーに着脱自在に固定する固定手段とを備えることを特徴とする。また、本発明に係る引抜ダイスは、前記固定手段がネジであることを特徴とする。
【０００８】
前記構成によれば、引抜孔の管挿入側および管引抜側でニブと当接するニブ押えを備え、そのニブ押えをダイスホルダーに着脱自在に固定する固定手段を備えることによって、ニブがダイスホルダー内に収納固定され、引抜加工の際にニブが引抜方向に抜け出ることがない。そして、引抜ダイスのメンテナンスの際には、固定手段を外すことによって、ニブをダイスホルダー内から容易に取り外すことができ、ニブのみの交換が可能となる。その結果、引抜加工後の金属管の寸法精度が持続すると共に、メンテナンスの際の交換作業性が向上し、作業時間が短縮される。また、ダイスホルダーがアルミニウム合金から構成されていることによって、引抜ダイス全体の重量を軽量化することができるため、メンテナンスの際の引抜ダイスの取り扱いが容易となり、作業性が向上する。
【０００９】
また、本発明に係る引抜ダイスは、金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスであって、アルミニウム合金からなるダイスホルダーと、前記ダイスホルダーの管挿入側の第１ダイスホルダー部の内部に収納され前記金属管を挿入して引抜加工する第１引抜孔を有する超硬合金からなる第１ニブと、前記第１引抜孔の管挿入側で前記第１ニブと当接する工具鋼からなる第１ニブ押えと、前記第１ニブ押えを前記第１ダイスホルダー部に着脱自在に固定する第１固定手段と、前記ダイスホルダーの管引抜側の第２ダイスホルダー部の内部に収納され前記第１引抜孔と連通して前記金属管を引抜加工する第２引抜孔を有する超硬合金からなる第２ニブと、前記第２引抜孔の管引抜側で前記第２ニブと当接する工具鋼からなる第２ニブ押えと、前記第２ニブ押えを前記第２ダイスホルダー部に着脱自在に固定する第２固定手段とを備えることを特徴とする。また、本発明に係る引抜ダイスは、前記第１ニブと前記第２ニブとの間に配置されたアルミニウム合金からなるスペーサーをさらに備えることを特徴とする。さらに、本発明に係る引抜ダイスは、前記第１固定手段および第２固定手段がネジであることを特徴とする。
【００１０】
前記構成によれば、第１ニブ押えおよび第２ニブ押えによって、第１ニブおよび第２ニブがダイスホルダー内に収納固定され、引抜加工の際に第１ニブおよび第２ニブが引抜方向に抜け出ることがない。そして、引抜ダイスのメンテナンスの際には、第１固定手段および第２固定手段を外すことによって、第１ニブおよび第２ニブをダイスホルダー内から容易に取り外すことができ、第１ニブおよび第２ニブのみの交換が可能となる。その結果、引抜加工後の金属管の寸法精度が持続すると共に、メンテナンスの際の交換作業性が向上し、作業時間が短縮される。
また、ダイスホルダーおよびスペーサーがアルミニウム合金から構成されていることによって、引抜ダイス全体の重量を軽量化することができるため、メンテナンスの際の引抜ダイスの取り扱いが容易となり、作業性が向上する。さらに、スペーサーによって、第１ニブで引抜加工された金属管の外面に潤滑剤を供給すると共に排出することができる。
【００１１】
本発明に係る金属管の製造方法は、引抜加工を含む金属管の製造方法であって、前記引抜加工に前記引抜ダイスを用いたことを特徴とする。
前記手順によれば、引抜加工に前記引抜ダイスを用いることによって、引抜加工後の金属管の寸法精度が持続すると共に、メンテナンスの際の交換作業性が向上し、作業時間が短縮される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る引抜ダイスによれば、引抜加工後の金属管の寸法精度が持続すると共に、メンテナンスの際の交換作業の作業性に優れ、交換作業を短時間で行うことが可能となる。また、引抜ダイス全体を交換せずに、金属管と接触するニブ（第１ニブおよび第２ニブ）のみを交換することが可能となるため、メンテナンス費用が安くなる。
本発明に係る金属管の製造方法によれば、引抜加工後の金属管の寸法精度が持続すると共に、引抜ダイスの交換作業の作業性が向上し、作業時間が短縮されるため、金属管の生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る引抜ダイスの断面図である。
【図２】図１の引抜ダイスの管挿入側の側面図である。
【図３】図１の引抜ダイスの管引抜側の側面図である。
【図４】図１の引抜ダイスの分解斜視図である。
【図５】本発明に係る引抜ダイスの断面図である。
【図６】図５の引抜ダイスの管挿入側の側面図である。
【図７】図５の引抜ダイスの管引抜側の側面図である。
【図８】図５の引抜ダイスの分解斜視図である。
【図９】本発明に係る引抜ダイスの断面図である。
【図１０】本発明に係る引抜ダイスを用いて金属管を引抜加工する様子を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜引抜ダイス＞
本発明に係る引抜ダイスの実施形態について、図面を参照して説明する。
引抜ダイスは、金属管の引抜加工に用いられるものである。ここで、引抜加工とは、後記するように、金属管の外径、または、外径および内径を縮径する加工であって、通常、常温で行われる冷間加工である。
（第１実施形態）
図１〜図３に示すように、引抜ダイス１は、ダイスホルダー２と、ニブ３と、ニブ押え４と、固定手段７とを備える。
【００１５】
ダイスホルダー２は、アルミニウム合金からなり、その内部に後記するニブ３を収納するもので、その形状は特に限定されないが、円筒形状を有することが好ましい。なお、ダイスホルダー２がアルミニウム合金からなることによって、引抜ダイス１の軽量化を図ることができる。
【００１６】
ダイスホルダー２は、管挿入側および管引抜側の両側で、後記するニブ押え４（管挿入側のニブ押え６、管引抜側のニブ押え５）を固定手段７（管挿入側の固定手段９、管引抜側の固定手段８）によって固定する面部である前面２ｂおよび後面２ａと、前面２ｂから後面２ａまで貫通する貫通孔２ｃとを有する。そして、貫通孔２ｃの内部にニブ３が収納される。また、引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させるために、前面２ｂには、ニブ押え６の凸部６ｃに対応した凹部２ｇを形成して、ダイスホルダー２とニブ押え６との固定手段９による固定の位置ズレを防止している。同様に、後面２ａには、ニブ押え５の凸部５ｃに対応した凹部２ｆを形成して、ダイスホルダー２とニブ押え５との固定手段８による固定の位置ズレを防止している。さらに、固定手段７（８、９）がネジの場合、管挿入側の前面２ｂには、固定手段９に対応したネジ孔２ｅを形成し、管引抜側の後面２ａには、固定手段８に対応したネジ孔２ｄを形成する。なお、ダイスホルダー２は、軽量化を図るために、穴部２ｈが形成されていてもよい。
【００１７】
ニブ３は、ダイスホルダー２（貫通孔２ｃ）の内部に収納され、金属管（図示せず）を挿入して引抜加工する引抜孔３ａを有する超硬合金からなるものである。そして、その形状は特に限定されないが、円筒形状であることが好ましい。なお、ニブ３が超硬合金からなることによって、引抜加工された金属管の寸法（外径、または、外径および内径）精度が向上する。
【００１８】
ニブ３の引抜孔３ａは、金属管を引抜孔３ａの中心に案内するための案内部３ｂと、金属管の引抜加工形状（引抜加工後の金属管の外径）を決定する整径部３ｃと、整径部３ｃで引抜加工された金属管の外面に接触傷が発生するのを防止するための逃げ部３ｄを有する。なお、それぞれの引抜方向に平行な断面形状が、案内部３ｂおよび整径部３ｃでは直線、逃げ部３ｄでは所定の曲率半径を有する曲線で構成されることが好ましい。また、案内部３ｂは管挿入側に拡径するテーパー形状、逃げ部３ｄは管引抜側に拡径するテーパー形状であることが好ましい。
【００１９】
ニブ押え４は、引抜孔３ａの管挿入側および管引抜側でニブ３と当接する工具鋼からなるもので、管挿入側に配置されるニブ押え６と、管引抜側に配置されるニブ押え５からなる。そして、ニブ押え５およびニブ押え６の形状は特に限定されないが、円環板形状が好ましい。なお、ニブ押え４（５、６）が工具鋼からなることによって、引抜ダイス１（ダイスホルダー２）の強度が向上する。
【００２０】
ニブ押え５は、ニブ３の引抜孔３ａ（逃げ部３ｄ）と連通する貫通孔５ａを有する。同様に、ニブ押え６は、引抜孔３ａ（案内部３ｂ）と連通する貫通孔６ａを有する。なお、貫通孔５ａは管引抜側に拡径するテーパー形状であることが好ましく、貫通孔６ａは管挿入側に拡径するテーパー形状であってもよい。また、ニブ押え５およびニブ押え６は、前記したように、ダイスホルダー２との固定手段８および固定手段９による固定の位置ズレを防止するために、ダイスホルダー２の凹部２ｆおよび凹部２ｇに対応した凸部５ｃおよび凸部６ｃを有する。さらに、ニブ押え４（５、６）は、固定手段７（８、９）によってダイスホルダー２（前面２ｂ、後面２ａ）に着脱自在に固定され、固定手段７（８、９）がネジの場合には固定手段７（８、９）に対応したネジ孔５ｂ、６ｂを有する。
【００２１】
固定手段７は、ニブ押え４をダイスホルダー２に着脱自在に固定するもので、管挿入側のニブ押え６をダイスホルダー２の前面２ｂに着脱自在に固定する固定手段９と、管引抜側のニブ押え５をダイスホルダー２の後面２ａに着脱自在に固定する固定手段８とからなる。固定手段７（８、９）は、その種類はニブ押え５、６をダイスホルダー２に着脱自在に固定できれば特に限定されず、操作性、経済性等を考慮するとネジであることが好ましい。また、ネジの設置位置をオフセットとすることで、ダイスホルダー２の厚みを小さくできる。
【００２２】
図１、図４に示すように、本発明に係る引抜ダイス１においては、管引抜側および管挿入側でニブ３と当接するニブ押え５、６を固定手段８、９によってダイスホルダー２に着脱自在に固定することによって、ニブ３がダイスホルダー２（貫通孔２ｃ）内に収納固定され、引抜加工の際にニブ３が引抜方向に抜け出ることがない。そして、引抜ダイス１のメンテナンスの際には、固定手段８、９を外すことによって、ニブ３をダイスホルダー２（貫通孔２ｃ）内から容易に取り外すことができ、ニブ３のみの交換が可能となる。
【００２３】
（第２実施形態）
図５〜図７に示すように、引抜ダイス１０は、金属管の引抜加工に用いられ、ダイスホルダー１１と、第１ニブ１３と、第１ニブ押え１４と、第１固定手段１５と、第２ニブ２３と、第２ニブ押え２４と、第２固定手段２５とを備える。
【００２４】
ダイスホルダー１１は、アルミニウム合金からなり、管挿入側の第１ダイスホルダー部１２の内部に後記する第１ニブ１３を収納すると共に、管引抜側の第２ダイスホルダー部２２の内部に後記する第２ニブ２３を収納するもので、その形状は特に限定されないが、円筒形状を有することが好ましい。なお、ダイスホルダー１１がアルミニウム合金からなることによって、引抜ダイス１０（ダイスホルダー１１）の軽量化を図ることができる。
【００２５】
ダイスホルダー１１は、管挿入側の第１ダイスホルダー部１２において、後記する第１ニブ押え１４を第１固定手段１５によって固定する面部である前面１２ａと、その内部に第１ニブ１３が収納される貫通孔１２ｃとを有する。また、引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させるために、前面１２ａには、第１ニブ押え１４の凸部１４ｃに対応した凹部１２ｇを形成して、ダイスホルダー１１と第１ニブ押え１４との固定手段１５による固定の位置ズレを防止している。さらに、第１固定手段１５がネジの場合、前面１２ａには、第１固定手段１５に対応したネジ孔１２ｄを形成する。
【００２６】
また、ダイスホルダー１１は、管引抜側の第２ダイスホルダー部２２において、後記する第２ニブ押え２４を第２固定手段２５によって固定する面部である後面２２ｂと、貫通孔１２ｃと連通し、その内部に第２ニブ２３が収納される貫通孔２２ｃとを有する。また、引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させるために、後面２２ｂには、第２ニブ押え２４の凸部２４ｃに対応した凹部２２ｅを形成して、ダイスホルダー１１と第２ニブ押え２４との固定手段２５による固定の位置ズレを防止している。さらに、第２固定手段２５がネジの場合、後面２２ｂには、第２固定手段２５に対応したネジ孔２２ｄを形成する。
なお、ダイスホルダー１１は、軽量化を図るために、前面１２ａに穴部１１ａ、後面２２ｂに穴部１１ｂを形成してもよい。
【００２７】
第１ニブ１３は、第１ダイスホルダー部１２の貫通孔１２ｃの内部に収納され、金属管（図示せず）を挿入して引抜加工する第１引抜孔１３ａを有する超硬合金からなるものである。そして、その形状は特に限定されないが、円筒形状であることが好ましい。なお、第１ニブ１３が超硬合金からなることによって、引抜加工された金属管の寸法（外径、または、外径および内径）精度が向上する。
【００２８】
第１ニブ１３の第１引抜孔１３ａは、金属管を第１引抜孔１３ａの中心に案内するための案内部１３ｂと、金属管の引抜加工形状（引抜加工後の金属管の外径）を決定する整径部１３ｃと、整径部１３ｃで引抜加工された金属管の外面に接触傷が発生するのを防止するための逃げ部１３ｄを有する。なお、それぞれの引抜方向に平行な断面形状が、案内部１３ｂおよび逃げ部１３ｄが所定の曲率半径を有する曲線、整径部１３ｃが直線で構成されることが好ましい。
【００２９】
第１ニブ押え１４は、第１引抜孔１３ａの管挿入側で第１ニブ１３と当接する工具鋼からなるもので、その形状は特に限定されないが、円環板形状が好ましい。なお、第１ニブ押え１４が工具鋼からなることによって、ダイスホルダー１１の強度が向上する。
【００３０】
第１ニブ押え１４は、第１ニブ１３の第１引抜孔１３ａ（案内部１３ｂ）と連通する貫通孔１４ａを有する。なお、貫通孔１４ａは、管挿入側に拡径するテーパー形状であってもよい。また、第１ニブ押え１４は、前記したように、ダイスホルダー１１との固定手段１５による固定の位置ズレを防止するために、ダイスホルダー１１の凹部１２ｇに対応した凸部１４ｃを有する。さらに、第１ニブ押え１４は、第１固定手段１５によってダイスホルダー１１（前面１２ａ）に着脱自在に固定され、第１固定手段１５がネジである場合には第１固定手段１５に対応したネジ孔１４ｂを有する。
【００３１】
第１固定手段１５は、第１ニブ押え１４をダイスホルダー１１の前面１２ａに着脱自在に固定するものである。第１固定手段１５は、その種類は第１ニブ押え１４をダイスホルダー１１に着脱自在に固定できれば特に限定されず、操作性、経済性等を考慮するとネジであることが好ましい。
【００３２】
第２ニブ２３は、第２ダイスホルダー部２２の貫通孔２２ｃの内部に収納され、第１ダイス１１の第１引抜孔１３ａに連通して金属管（図示せず）を引抜加工する第２引抜孔２３ａを有する超硬合金からなるものである。そして、その形状は特に限定されないが、円筒形状であることが好ましい。なお、第２ニブ２３が超硬合金からなることによって、引抜加工された金属管の寸法（外径、または、外径および内径）精度が向上する。
【００３３】
第２ニブ２３の第２引抜孔２３ａは、第１引抜孔１３ａで引抜加工された金属管を第２引抜孔２３ａの中心に案内するための案内部２３ｂと、金属管の引抜加工形状（引抜加工後の金属管の外径）を決定する整径部２３ｃと、整径部２３ｃで引抜加工された金属管の外面に接触傷が発生するのを防止するための逃げ部２３ｄを有する。なお、それぞれの引抜方向に平行な断面形状が、案内部２３ｂが所定の曲率半径を有する曲線、整径部２３ｃおよび逃げ部２３ｄが直線で構成されることが好ましい。
【００３４】
第２ニブ押え２４は、第２引抜孔２３ａの管引抜側で第２ニブ２３と当接する工具鋼からなるもので、その形状は特に限定されないが円環板形状が好ましい。なお、第２ニブ押え２４が工具鋼からなることによって、ダイスホルダー１１の強度が向上する。
【００３５】
第２ニブ押え２４は、第２ニブ２３の第２引抜孔２３ａ（逃げ部２３ｄ）と連通する貫通孔２４ａを有する。なお、貫通孔２４ａは、管引抜側に拡径するテーパー形状であることが好ましい。また、第２ニブ押え２４は、前記したように、ダイスホルダー１１との固定手段２５による固定の位置ズレを防止するために、ダイスホルダー１１の凹部２２ｅに対応した凸部２４ｃを有する。さらに、第２ニブ押え２４は、第２固定手段２５によってダイスホルダー１１（後面２２ｂ）に着脱自在に固定され、第２固定手段２５がネジである場合には第２固定手段２５に対応したネジ孔２４ｂを有する。
【００３６】
第２固定手段２５は、第２ニブ押え２４をダイスホルダー１１の後面２２ｂに着脱自在に固定するものである。第２固定手段２５は、その種類は第２ニブ押え２４をダイスホルダー１１に着脱自在に固定できれば特に限定されず、操作性、経済性等を考慮するとネジであることが好ましい。
【００３７】
引抜ダイス１０は、スペーサー３１をさらに備えるものであってもよい。
スペーサー３１は、第１ニブ１３と第２ニブ２３との間に配置され、アルミニウム合金からなるもので、その形状は特に限定されないが、円環板形状が好ましい。なお、スペーサー３１がアルミニウム合金からなることによって、引抜ダイス１０の軽量化を図ることができる。
【００３８】
スペーサー３１は、第１ダイスホルダー部１２の貫通孔１２ｃの内部に第１ニブ１３と共に収納されるもので、管挿入側で第１ニブ１３と当接する面部である前面３１ａと、管引抜側で第２ニブ２３と当接する面部である後面３１ｂと、前面３１ａから後面３１ｂまで貫通する貫通孔３１ｃとを有する。そして、スペーサー３１は、貫通孔３１ｃが、第１引抜孔１３ａおよび第２引抜孔２３ａと段差なしに（滑らかに）連通するように、配置する。また、スペーサー３１は、その前面３１ａおよび後面３１ｂの少なくとも一方に溝部３１ｄを有してもよい。スペーサー３１が溝部３１ｄを有することによって、第１ニブ１３で引抜加工された金属管の外面に、溝部３１ｄを通して潤滑油を供給できると共に、汚れた潤滑油を排出できる。その結果、潤滑油の不足によって、金属管の抽伸切れ、表面焼き付き等が発生するのを防止できる。また、潤滑油（抽伸油）を低粘度化できる。抽伸油が低粘度化することによって、後工程での洗浄性が向上すると共に、洗浄液を削減でき、製造ラインが汚れず、製造ラインが油で固まって動作不良を起こさないため、製造設備のメンテナンスが容易となる。また、引抜ダイス１０がスペーサー３１を備える場合には、ダイスホルダー１１には貫通孔１２ｃと連通して潤滑油を供給および排出する流路１２ｈ、１２ｉを形成する。
【００３９】
図５、図８に示すように、本発明に係る引抜ダイス１０においては、管挿入側で第１ニブ１３と当接する第１ニブ押え１４を第１固定手段１５によってダイスホルダー１１に着脱自在に固定すると共に、管引抜側で第２ニブ２３と当接する第２ニブ押え２４を第２固定手段２５によってダイスホルダー１１に着脱自在に固定する。その結果、第１ニブ１３、第２ニブ２３およびスペーサー３１がダイスホルダー１１（貫通孔１２ｃおよび貫通孔２２ｃ）内に収納固定され、引抜加工の際に第１ニブ１３および第２ニブ２３が引抜方向に抜け出ることがない。そして、引抜ダイス１０のメンテナンスの際には、第１固定手段１５および第２固定手段２５を外すことによって、第１ニブ１３、第２ニブ２３およびスペーサー３１をダイスホルダー１１（貫通孔１２ｃおよび貫通孔２２ｃ）内から容易に取り外すことができ、第１ニブ１３および第２ニブ２３のみの交換が可能となる。
【００４０】
引抜ダイス１０は、ダイスホルダー１１を内部に収納可能なケース４１を備えていてもよい。この場合、ダイスホルダー１１（第１ダイスホルダー部１２）には潤滑油供給孔１２ｅおよび潤滑油排出孔１２ｆを形成することが好ましい。これによって、図示しない潤滑油供給装置から第１ダイスホルダー部１２の潤滑油供給孔１２ｅに潤滑油が供給され、流路１２ｈを介して、スペーサー３１の溝部３１ｄを通して金属管の外面に潤滑油が供給され、溝部３１ｄおよび流路１２ｉを介して、潤滑油排出孔１２ｆを通して汚れた潤滑油が排出される。また、引抜ダイス１０は、図５、図８ではダイスホルダー１１内に２つのニブ１３、２３を収納しているが、３つ以上のニブを収納してもよいし、スペーサーを介して３つ以上のニブを収納してもよい（図示せず）。
【００４１】
（第３実施形態）
図９に示すように、引抜ダイス１０Ａは、引抜ダイス１の管引抜側に、引抜ダイス１と同様な構成を備えた引抜ダイス１Ａを配置（接合）したものである。引抜ダイス１Ａでは、ニブ３Ａの内径（引抜孔の外径）ＤＡが、引抜ダイス１のニブ３の内径（引抜孔の外径）Ｄより小さく設定されている。そして、引抜ダイス１Ａの構成であるダイスホルダー２Ａ、ニブ３Ａ、ニブ押え５Ａ、６Ａ、固定手段８Ａ、９Ａは、前記した引抜ダイス１のダイスホルダー２、ニブ３、ニブ押え５、６、固定手段８、９と同様であるので、説明を省略する。また、図示しないが、引抜ダイス１Ａとして第２実施形態の引抜ダイス１０を使用してもよい。さらに、図示しないが、前記した２つの引抜ダイスを接合したもの以外に、３つ以上の引抜ダイスを接合したものであってもよい。
【００４２】
＜金属管の製造方法＞
本発明に係る金属管の製造方法は、引抜加工を含む金属管の製造方法であって、引抜加工に前記引抜ダイスを用いることを特徴とする。
引抜加工を含む金属管の製造方法は、従来公知の手順に従って行えばよいが、金属管としてのアルミニウム合金管を製造する場合には、以下の手順に従って製造することが好ましい。
【００４３】
（溶解鋳造工程）
所定組成のアルミニウム合金を溶解鋳造して鋳塊を製造する。
（均質化熱処理工程）
前記工程で製造された鋳塊に４００〜６００℃の熱処理を施す。
（押出加工工程）
前記工程で熱処理された鋳塊を４５０〜５００℃で押出加工（熱間加工）して、円筒状の押出素管を製造する。
（引抜加工工程）
前記工程で製造された押出素管を常温で引抜加工（冷間加工）して、アルミニウム合金管とする。引抜加工は、例えば、以下のように行う。
図１０に示すように、芯金５１の先端に取り付けられたプラグ５２を押出素管５０の内部に挿入する。プラグ５２が挿入された押出素管５０を、引抜ダイス１のダイスホルダー２の側面に固定されたニブ押え６側から、ダイスホルダー２の内部に収納固定されたニブ３の引抜孔３ａに挿入し、ダイスホルダー２の側面に固定されたニブ押え５側に引き抜く。これによって、ニブ３とプラグ５２との間で押出素管５０の外径および肉厚が減少し、アルミニウム合金管５３が製造される。
なお、押出素管５０の外径のみを減少させる場合には、プラグ５２（芯金５１）を使用しないで引抜加工を行う。
【００４４】
また、アルミニウム合金管の製造においては、前記手順に加えて、引抜加工工程の前で熱処理（例えば、１８０〜２００℃）を行う熱処理工程、引抜加工工程の後でアルミニウム合金管を所定長さに切断する切断工程、アルミニウム合金管を洗浄乾燥する洗浄乾燥工程、アルミニウム合金管の外観等を検査する検査工程等を行ってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 引抜ダイス
２ ダイスホルダー
３ ニブ
３ａ 引抜孔
４、５、６ ニブ押え
７、８、９ 固定手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスおよびそれを用いた金属管の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウム管またはアルミニウム合金管（以下、アルミニウム合金管と称す）等の金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスには、以下のような構成のものが提案されている。例えば、特許文献１には、中心に加工孔を有するニブ（文献ではダイス）をダイスホルダー（文献ではダイスケース）内に固定した引抜ダイス（文献では引抜き加工装置）が記載されている。また、特許文献２には、ニブ（文献ではチップ）をダイスホルダー（文献ではケース）内に固定する際、ケース内面に対応する外面を有し、かつ、チップ外面に対応する内面を有した溝付きのコレットを介して固定した引抜ダイスが記載されている。そして、引抜加工された金属管には寸法精度が要求されるために、前記ニブは超硬合金で構成され、前記ダイスホルダーは鋼で構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１９５１１５号公報（請求項１、図１）
【特許文献２】特開平９− ５７３３１号公報（請求項１、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の引抜ダイスは、ニブをダイスホルダー内に固定する際、引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させるために、熱嵌方式または圧入方式が用いられている。そのため、ニブをダイスホルダー内にいったん固定すると、ニブをダイスホルダーから取り外すことが困難なものである。それにより、特許文献１の引抜ダイスでは、メンテナンスの際には、ニブのみを交換することができず、引抜ダイス全体を交換する必要がある。したがって、特許文献１の引抜ダイスでは、引抜ダイス全体の重量は１０ｋｇ程度と重いため、交換作業の作業性が悪く、交換作業に長時間を要するという問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、特許文献２の引抜ダイスでは、溝付きのコレットを使用している。そのため、特許文献２の引抜ダイスでは、メンテナンスの際にはニブのみを交換することが可能になるが、ニブはコレットを介してダイスホルダー内に固定されているものの、基本的には引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させるために、圧入方式で固定されている。そのため、ニブの取り外しには大きな力が必要で長時間を要する。したがって、特許文献２の引抜ダイスでは、特許文献１の引抜ダイスと同様に、ニブの交換作業の作業性が悪く、交換作業に長時間を要するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題を解決すべく創案されたもので、その目的は、引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させると共に、メンテナンスの際の交換作業の作業性に優れ、交換作業を短時間で行うことが可能な引抜ダイスおよびそれを用いた金属管の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る引抜ダイスは、金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスであって、アルミニウム合金からなるダイスホルダーと、前記ダイスホルダーの内部に収納され、前記金属管を挿入して引抜加工する引抜孔を有する超硬合金からなるニブと、前記引抜孔の管挿入側および管引抜側で、前記ニブと当接する工具鋼からなるニブ押えと、前記ニブ押えを前記ダイスホルダーに着脱自在に固定する固定手段とを備えることを特徴とする。また、本発明に係る引抜ダイスは、前記固定手段がネジであることを特徴とする。
【０００８】
前記構成によれば、引抜孔の管挿入側および管引抜側でニブと当接するニブ押えを備え、そのニブ押えをダイスホルダーに着脱自在に固定する固定手段を備えることによって、ニブがダイスホルダー内に収納固定され、引抜加工の際にニブが引抜方向に抜け出ることがない。そして、引抜ダイスのメンテナンスの際には、固定手段を外すことによって、ニブをダイスホルダー内から容易に取り外すことができ、ニブのみの交換が可能となる。その結果、引抜加工後の金属管の寸法精度が持続すると共に、メンテナンスの際の交換作業性が向上し、作業時間が短縮される。また、ダイスホルダーがアルミニウム合金から構成されていることによって、引抜ダイス全体の重量を軽量化することができるため、メンテナンスの際の引抜ダイスの取り扱いが容易となり、作業性が向上する。
【０００９】
また、本発明に係る引抜ダイスは、金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスであって、アルミニウム合金からなるダイスホルダーと、前記ダイスホルダーの管挿入側の第１ダイスホルダー部の内部に収納され前記金属管を挿入して引抜加工する第１引抜孔を有する超硬合金からなる第１ニブと、前記第１引抜孔の管挿入側で前記第１ニブと当接する工具鋼からなる第１ニブ押えと、前記第１ニブ押えを前記第１ダイスホルダー部に着脱自在に固定する第１固定手段と、前記ダイスホルダーの管引抜側の第２ダイスホルダー部の内部に収納され前記第１引抜孔と連通して前記金属管を引抜加工する第２引抜孔を有する超硬合金からなる第２ニブと、前記第２引抜孔の管引抜側で前記第２ニブと当接する工具鋼からなる第２ニブ押えと、前記第２ニブ押えを前記第２ダイスホルダー部に着脱自在に固定する第２固定手段とを備えることを特徴とする。また、本発明に係る引抜ダイスは、前記第１ニブと前記第２ニブとの間に配置されたアルミニウム合金からなるスペーサーをさらに備えることを特徴とする。さらに、本発明に係る引抜ダイスは、前記第１固定手段および第２固定手段がネジであることを特徴とする。
【００１０】
前記構成によれば、第１ニブ押えおよび第２ニブ押えによって、第１ニブおよび第２ニブがダイスホルダー内に収納固定され、引抜加工の際に第１ニブおよび第２ニブが引抜方向に抜け出ることがない。そして、引抜ダイスのメンテナンスの際には、第１固定手段および第２固定手段を外すことによって、第１ニブおよび第２ニブをダイスホルダー内から容易に取り外すことができ、第１ニブおよび第２ニブのみの交換が可能となる。その結果、引抜加工後の金属管の寸法精度が持続すると共に、メンテナンスの際の交換作業性が向上し、作業時間が短縮される。
また、ダイスホルダーおよびスペーサーがアルミニウム合金から構成されていることによって、引抜ダイス全体の重量を軽量化することができるため、メンテナンスの際の引抜ダイスの取り扱いが容易となり、作業性が向上する。さらに、スペーサーによって、第１ニブで引抜加工された金属管の外面に潤滑剤を供給すると共に排出することができる。
【００１１】
本発明に係る金属管の製造方法は、引抜加工を含む金属管の製造方法であって、前記引抜加工に前記引抜ダイスを用いたことを特徴とする。
前記手順によれば、引抜加工に前記引抜ダイスを用いることによって、引抜加工後の金属管の寸法精度が持続すると共に、メンテナンスの際の交換作業性が向上し、作業時間が短縮される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る引抜ダイスによれば、引抜加工後の金属管の寸法精度が持続すると共に、メンテナンスの際の交換作業の作業性に優れ、交換作業を短時間で行うことが可能となる。また、引抜ダイス全体を交換せずに、金属管と接触するニブ（第１ニブおよび第２ニブ）のみを交換することが可能となるため、メンテナンス費用が安くなる。
本発明に係る金属管の製造方法によれば、引抜加工後の金属管の寸法精度が持続すると共に、引抜ダイスの交換作業の作業性が向上し、作業時間が短縮されるため、金属管の生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る引抜ダイスの断面図である。
【図２】図１の引抜ダイスの管挿入側の側面図である。
【図３】図１の引抜ダイスの管引抜側の側面図である。
【図４】図１の引抜ダイスの分解斜視図である。
【図５】本発明に係る引抜ダイスの断面図である。
【図６】図５の引抜ダイスの管挿入側の側面図である。
【図７】図５の引抜ダイスの管引抜側の側面図である。
【図８】図５の引抜ダイスの分解斜視図である。
【図９】本発明に係る引抜ダイスの断面図である。
【図１０】本発明に係る引抜ダイスを用いて金属管を引抜加工する様子を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜引抜ダイス＞
本発明に係る引抜ダイスの実施形態について、図面を参照して説明する。
引抜ダイスは、金属管の引抜加工に用いられるものである。ここで、引抜加工とは、後記するように、金属管の外径、または、外径および内径を縮径する加工であって、通常、常温で行われる冷間加工である。
（第１実施形態）
図１〜図３に示すように、引抜ダイス１は、ダイスホルダー２と、ニブ３と、ニブ押え４と、固定手段７とを備える。
【００１５】
ダイスホルダー２は、アルミニウム合金からなり、その内部に後記するニブ３を収納するもので、その形状は特に限定されないが、円筒形状を有することが好ましい。なお、ダイスホルダー２がアルミニウム合金からなることによって、引抜ダイス１の軽量化を図ることができる。
【００１６】
ダイスホルダー２は、管挿入側および管引抜側の両側で、後記するニブ押え４（管挿入側のニブ押え６、管引抜側のニブ押え５）を固定手段７（管挿入側の固定手段９、管引抜側の固定手段８）によって固定する面部である前面２ｂおよび後面２ａと、前面２ｂから後面２ａまで貫通する貫通孔２ｃとを有する。そして、貫通孔２ｃの内部にニブ３が収納される。また、引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させるために、前面２ｂには、ニブ押え６の凸部６ｃに対応した凹部２ｇを形成して、ダイスホルダー２とニブ押え６との固定手段９による固定の位置ズレを防止している。同様に、後面２ａには、ニブ押え５の凸部５ｃに対応した凹部２ｆを形成して、ダイスホルダー２とニブ押え５との固定手段８による固定の位置ズレを防止している。さらに、固定手段７（８、９）がネジの場合、管挿入側の前面２ｂには、固定手段９に対応したネジ孔２ｅを形成し、管引抜側の後面２ａには、固定手段８に対応したネジ孔２ｄを形成する。なお、ダイスホルダー２は、軽量化を図るために、穴部２ｈが形成されていてもよい。
【００１７】
ニブ３は、ダイスホルダー２（貫通孔２ｃ）の内部に収納され、金属管（図示せず）を挿入して引抜加工する引抜孔３ａを有する超硬合金からなるものである。そして、その形状は特に限定されないが、円筒形状であることが好ましい。なお、ニブ３が超硬合金からなることによって、引抜加工された金属管の寸法（外径、または、外径および内径）精度が向上する。
【００１８】
ニブ３の引抜孔３ａは、金属管を引抜孔３ａの中心に案内するための案内部３ｂと、金属管の引抜加工形状（引抜加工後の金属管の外径）を決定する整径部３ｃと、整径部３ｃで引抜加工された金属管の外面に接触傷が発生するのを防止するための逃げ部３ｄを有する。なお、それぞれの引抜方向に平行な断面形状が、案内部３ｂおよび整径部３ｃでは直線、逃げ部３ｄでは所定の曲率半径を有する曲線で構成されることが好ましい。また、案内部３ｂは管挿入側に拡径するテーパー形状、逃げ部３ｄは管引抜側に拡径するテーパー形状であることが好ましい。
【００１９】
ニブ押え４は、引抜孔３ａの管挿入側および管引抜側でニブ３と当接する工具鋼からなるもので、管挿入側に配置されるニブ押え６と、管引抜側に配置されるニブ押え５からなる。そして、ニブ押え５およびニブ押え６の形状は特に限定されないが、円環板形状が好ましい。なお、ニブ押え４（５、６）が工具鋼からなることによって、引抜ダイス１（ダイスホルダー２）の強度が向上する。
【００２０】
ニブ押え５は、ニブ３の引抜孔３ａ（逃げ部３ｄ）と連通する貫通孔５ａを有する。同様に、ニブ押え６は、引抜孔３ａ（案内部３ｂ）と連通する貫通孔６ａを有する。なお、貫通孔５ａは管引抜側に拡径するテーパー形状であることが好ましく、貫通孔６ａは管挿入側に拡径するテーパー形状であってもよい。また、ニブ押え５およびニブ押え６は、前記したように、ダイスホルダー２との固定手段８および固定手段９による固定の位置ズレを防止するために、ダイスホルダー２の凹部２ｆおよび凹部２ｇに対応した凸部５ｃおよび凸部６ｃを有する。さらに、ニブ押え４（５、６）は、固定手段７（８、９）によってダイスホルダー２（前面２ｂ、後面２ａ）に着脱自在に固定され、固定手段７（８、９）がネジの場合には固定手段７（８、９）に対応したネジ孔５ｂ、６ｂを有する。
【００２１】
固定手段７は、ニブ押え４をダイスホルダー２に着脱自在に固定するもので、管挿入側のニブ押え６をダイスホルダー２の前面２ｂに着脱自在に固定する固定手段９と、管引抜側のニブ押え５をダイスホルダー２の後面２ａに着脱自在に固定する固定手段８とからなる。固定手段７（８、９）は、その種類はニブ押え５、６をダイスホルダー２に着脱自在に固定できれば特に限定されず、操作性、経済性等を考慮するとネジであることが好ましい。また、ネジの設置位置をオフセットとすることで、ダイスホルダー２の厚みを小さくできる。
【００２２】
図１、図４に示すように、本発明に係る引抜ダイス１においては、管引抜側および管挿入側でニブ３と当接するニブ押え５、６を固定手段８、９によってダイスホルダー２に着脱自在に固定することによって、ニブ３がダイスホルダー２（貫通孔２ｃ）内に収納固定され、引抜加工の際にニブ３が引抜方向に抜け出ることがない。そして、引抜ダイス１のメンテナンスの際には、固定手段８、９を外すことによって、ニブ３をダイスホルダー２（貫通孔２ｃ）内から容易に取り外すことができ、ニブ３のみの交換が可能となる。
【００２３】
（第２実施形態）
図５〜図７に示すように、引抜ダイス１０は、金属管の引抜加工に用いられ、ダイスホルダー１１と、第１ニブ１３と、第１ニブ押え１４と、第１固定手段１５と、第２ニブ２３と、第２ニブ押え２４と、第２固定手段２５とを備える。
【００２４】
ダイスホルダー１１は、アルミニウム合金からなり、管挿入側の第１ダイスホルダー部１２の内部に後記する第１ニブ１３を収納すると共に、管引抜側の第２ダイスホルダー部２２の内部に後記する第２ニブ２３を収納するもので、その形状は特に限定されないが、円筒形状を有することが好ましい。なお、ダイスホルダー１１がアルミニウム合金からなることによって、引抜ダイス１０（ダイスホルダー１１）の軽量化を図ることができる。
【００２５】
ダイスホルダー１１は、管挿入側の第１ダイスホルダー部１２において、後記する第１ニブ押え１４を第１固定手段１５によって固定する面部である前面１２ａと、その内部に第１ニブ１３が収納される貫通孔１２ｃとを有する。また、引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させるために、前面１２ａには、第１ニブ押え１４の凸部１４ｃに対応した凹部１２ｇを形成して、ダイスホルダー１１と第１ニブ押え１４との固定手段１５による固定の位置ズレを防止している。さらに、第１固定手段１５がネジの場合、前面１２ａには、第１固定手段１５に対応したネジ孔１２ｄを形成する。
【００２６】
また、ダイスホルダー１１は、管引抜側の第２ダイスホルダー部２２において、後記する第２ニブ押え２４を第２固定手段２５によって固定する面部である後面２２ｂと、貫通孔１２ｃと連通し、その内部に第２ニブ２３が収納される貫通孔２２ｃとを有する。また、引抜加工後の金属管の寸法精度を持続させるために、後面２２ｂには、第２ニブ押え２４の凸部２４ｃに対応した凹部２２ｅを形成して、ダイスホルダー１１と第２ニブ押え２４との固定手段２５による固定の位置ズレを防止している。さらに、第２固定手段２５がネジの場合、後面２２ｂには、第２固定手段２５に対応したネジ孔２２ｄを形成する。
なお、ダイスホルダー１１は、軽量化を図るために、前面１２ａに穴部１１ａ、後面２２ｂに穴部１１ｂを形成してもよい。
【００２７】
第１ニブ１３は、第１ダイスホルダー部１２の貫通孔１２ｃの内部に収納され、金属管（図示せず）を挿入して引抜加工する第１引抜孔１３ａを有する超硬合金からなるものである。そして、その形状は特に限定されないが、円筒形状であることが好ましい。なお、第１ニブ１３が超硬合金からなることによって、引抜加工された金属管の寸法（外径、または、外径および内径）精度が向上する。
【００２８】
第１ニブ１３の第１引抜孔１３ａは、金属管を第１引抜孔１３ａの中心に案内するための案内部１３ｂと、金属管の引抜加工形状（引抜加工後の金属管の外径）を決定する整径部１３ｃと、整径部１３ｃで引抜加工された金属管の外面に接触傷が発生するのを防止するための逃げ部１３ｄを有する。なお、それぞれの引抜方向に平行な断面形状が、案内部１３ｂおよび逃げ部１３ｄが所定の曲率半径を有する曲線、整径部１３ｃが直線で構成されることが好ましい。
【００２９】
第１ニブ押え１４は、第１引抜孔１３ａの管挿入側で第１ニブ１３と当接する工具鋼からなるもので、その形状は特に限定されないが、円環板形状が好ましい。なお、第１ニブ押え１４が工具鋼からなることによって、ダイスホルダー１１の強度が向上する。
【００３０】
第１ニブ押え１４は、第１ニブ１３の第１引抜孔１３ａ（案内部１３ｂ）と連通する貫通孔１４ａを有する。なお、貫通孔１４ａは、管挿入側に拡径するテーパー形状であってもよい。また、第１ニブ押え１４は、前記したように、ダイスホルダー１１との固定手段１５による固定の位置ズレを防止するために、ダイスホルダー１１の凹部１２ｇに対応した凸部１４ｃを有する。さらに、第１ニブ押え１４は、第１固定手段１５によってダイスホルダー１１（前面１２ａ）に着脱自在に固定され、第１固定手段１５がネジである場合には第１固定手段１５に対応したネジ孔１４ｂを有する。
【００３１】
第１固定手段１５は、第１ニブ押え１４をダイスホルダー１１の前面１２ａに着脱自在に固定するものである。第１固定手段１５は、その種類は第１ニブ押え１４をダイスホルダー１１に着脱自在に固定できれば特に限定されず、操作性、経済性等を考慮するとネジであることが好ましい。
【００３２】
第２ニブ２３は、第２ダイスホルダー部２２の貫通孔２２ｃの内部に収納され、第１ダイス１１の第１引抜孔１３ａに連通して金属管（図示せず）を引抜加工する第２引抜孔２３ａを有する超硬合金からなるものである。そして、その形状は特に限定されないが、円筒形状であることが好ましい。なお、第２ニブ２３が超硬合金からなることによって、引抜加工された金属管の寸法（外径、または、外径および内径）精度が向上する。
【００３３】
第２ニブ２３の第２引抜孔２３ａは、第１引抜孔１３ａで引抜加工された金属管を第２引抜孔２３ａの中心に案内するための案内部２３ｂと、金属管の引抜加工形状（引抜加工後の金属管の外径）を決定する整径部２３ｃと、整径部２３ｃで引抜加工された金属管の外面に接触傷が発生するのを防止するための逃げ部２３ｄを有する。なお、それぞれの引抜方向に平行な断面形状が、案内部２３ｂが所定の曲率半径を有する曲線、整径部２３ｃおよび逃げ部２３ｄが直線で構成されることが好ましい。
【００３４】
第２ニブ押え２４は、第２引抜孔２３ａの管引抜側で第２ニブ２３と当接する工具鋼からなるもので、その形状は特に限定されないが円環板形状が好ましい。なお、第２ニブ押え２４が工具鋼からなることによって、ダイスホルダー１１の強度が向上する。
【００３５】
第２ニブ押え２４は、第２ニブ２３の第２引抜孔２３ａ（逃げ部２３ｄ）と連通する貫通孔２４ａを有する。なお、貫通孔２４ａは、管引抜側に拡径するテーパー形状であることが好ましい。また、第２ニブ押え２４は、前記したように、ダイスホルダー１１との固定手段２５による固定の位置ズレを防止するために、ダイスホルダー１１の凹部２２ｅに対応した凸部２４ｃを有する。さらに、第２ニブ押え２４は、第２固定手段２５によってダイスホルダー１１（後面２２ｂ）に着脱自在に固定され、第２固定手段２５がネジである場合には第２固定手段２５に対応したネジ孔２４ｂを有する。
【００３６】
第２固定手段２５は、第２ニブ押え２４をダイスホルダー１１の後面２２ｂに着脱自在に固定するものである。第２固定手段２５は、その種類は第２ニブ押え２４をダイスホルダー１１に着脱自在に固定できれば特に限定されず、操作性、経済性等を考慮するとネジであることが好ましい。
【００３７】
引抜ダイス１０は、スペーサー３１をさらに備えるものであってもよい。
スペーサー３１は、第１ニブ１３と第２ニブ２３との間に配置され、アルミニウム合金からなるもので、その形状は特に限定されないが、円環板形状が好ましい。なお、スペーサー３１がアルミニウム合金からなることによって、引抜ダイス１０の軽量化を図ることができる。
【００３８】
スペーサー３１は、第１ダイスホルダー部１２の貫通孔１２ｃの内部に第１ニブ１３と共に収納されるもので、管挿入側で第１ニブ１３と当接する面部である前面３１ａと、管引抜側で第２ニブ２３と当接する面部である後面３１ｂと、前面３１ａから後面３１ｂまで貫通する貫通孔３１ｃとを有する。そして、スペーサー３１は、貫通孔３１ｃが、第１引抜孔１３ａおよび第２引抜孔２３ａと段差なしに（滑らかに）連通するように、配置する。また、スペーサー３１は、その前面３１ａおよび後面３１ｂの少なくとも一方に溝部３１ｄを有してもよい。スペーサー３１が溝部３１ｄを有することによって、第１ニブ１３で引抜加工された金属管の外面に、溝部３１ｄを通して潤滑油を供給できると共に、汚れた潤滑油を排出できる。その結果、潤滑油の不足によって、金属管の抽伸切れ、表面焼き付き等が発生するのを防止できる。また、潤滑油（抽伸油）を低粘度化できる。抽伸油が低粘度化することによって、後工程での洗浄性が向上すると共に、洗浄液を削減でき、製造ラインが汚れず、製造ラインが油で固まって動作不良を起こさないため、製造設備のメンテナンスが容易となる。また、引抜ダイス１０がスペーサー３１を備える場合には、ダイスホルダー１１には貫通孔１２ｃと連通して潤滑油を供給および排出する流路１２ｈ、１２ｉを形成する。
【００３９】
図５、図８に示すように、本発明に係る引抜ダイス１０においては、管挿入側で第１ニブ１３と当接する第１ニブ押え１４を第１固定手段１５によってダイスホルダー１１に着脱自在に固定すると共に、管引抜側で第２ニブ２３と当接する第２ニブ押え２４を第２固定手段２５によってダイスホルダー１１に着脱自在に固定する。その結果、第１ニブ１３、第２ニブ２３およびスペーサー３１がダイスホルダー１１（貫通孔１２ｃおよび貫通孔２２ｃ）内に収納固定され、引抜加工の際に第１ニブ１３および第２ニブ２３が引抜方向に抜け出ることがない。そして、引抜ダイス１０のメンテナンスの際には、第１固定手段１５および第２固定手段２５を外すことによって、第１ニブ１３、第２ニブ２３およびスペーサー３１をダイスホルダー１１（貫通孔１２ｃおよび貫通孔２２ｃ）内から容易に取り外すことができ、第１ニブ１３および第２ニブ２３のみの交換が可能となる。
【００４０】
引抜ダイス１０は、ダイスホルダー１１を内部に収納可能なケース４１を備えていてもよい。この場合、ダイスホルダー１１（第１ダイスホルダー部１２）には潤滑油供給孔１２ｅおよび潤滑油排出孔１２ｆを形成することが好ましい。これによって、図示しない潤滑油供給装置から第１ダイスホルダー部１２の潤滑油供給孔１２ｅに潤滑油が供給され、流路１２ｈを介して、スペーサー３１の溝部３１ｄを通して金属管の外面に潤滑油が供給され、溝部３１ｄおよび流路１２ｉを介して、潤滑油排出孔１２ｆを通して汚れた潤滑油が排出される。また、引抜ダイス１０は、図５、図８ではダイスホルダー１１内に２つのニブ１３、２３を収納しているが、３つ以上のニブを収納してもよいし、スペーサーを介して３つ以上のニブを収納してもよい（図示せず）。
【００４１】
（第３実施形態）
図９に示すように、引抜ダイス１０Ａは、引抜ダイス１の管引抜側に、引抜ダイス１と同様な構成を備えた引抜ダイス１Ａを配置（接合）したものである。引抜ダイス１Ａでは、ニブ３Ａの内径（引抜孔の外径）ＤＡが、引抜ダイス１のニブ３の内径（引抜孔の外径）Ｄより小さく設定されている。そして、引抜ダイス１Ａの構成であるダイスホルダー２Ａ、ニブ３Ａ、ニブ押え５Ａ、６Ａ、固定手段８Ａ、９Ａは、前記した引抜ダイス１のダイスホルダー２、ニブ３、ニブ押え５、６、固定手段８、９と同様であるので、説明を省略する。また、図示しないが、引抜ダイス１Ａとして第２実施形態の引抜ダイス１０を使用してもよい。さらに、図示しないが、前記した２つの引抜ダイスを接合したもの以外に、３つ以上の引抜ダイスを接合したものであってもよい。
【００４２】
＜金属管の製造方法＞
本発明に係る金属管の製造方法は、引抜加工を含む金属管の製造方法であって、引抜加工に前記引抜ダイスを用いることを特徴とする。
引抜加工を含む金属管の製造方法は、従来公知の手順に従って行えばよいが、金属管としてのアルミニウム合金管を製造する場合には、以下の手順に従って製造することが好ましい。
【００４３】
（溶解鋳造工程）
所定組成のアルミニウム合金を溶解鋳造して鋳塊を製造する。
（均質化熱処理工程）
前記工程で製造された鋳塊に４００〜６００℃の熱処理を施す。
（押出加工工程）
前記工程で熱処理された鋳塊を４５０〜５００℃で押出加工（熱間加工）して、円筒状の押出素管を製造する。
（引抜加工工程）
前記工程で製造された押出素管を常温で引抜加工（冷間加工）して、アルミニウム合金管とする。引抜加工は、例えば、以下のように行う。
図１０に示すように、芯金５１の先端に取り付けられたプラグ５２を押出素管５０の内部に挿入する。プラグ５２が挿入された押出素管５０を、引抜ダイス１のダイスホルダー２の側面に固定されたニブ押え６側から、ダイスホルダー２の内部に収納固定されたニブ３の引抜孔３ａに挿入し、ダイスホルダー２の側面に固定されたニブ押え５側に引き抜く。これによって、ニブ３とプラグ５２との間で押出素管５０の外径および肉厚が減少し、アルミニウム合金管５３が製造される。
なお、押出素管５０の外径のみを減少させる場合には、プラグ５２（芯金５１）を使用しないで引抜加工を行う。
【００４４】
また、アルミニウム合金管の製造においては、前記手順に加えて、引抜加工工程の前で熱処理（例えば、１８０〜２００℃）を行う熱処理工程、引抜加工工程の後でアルミニウム合金管を所定長さに切断する切断工程、アルミニウム合金管を洗浄乾燥する洗浄乾燥工程、アルミニウム合金管の外観等を検査する検査工程等を行ってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 引抜ダイス
２ ダイスホルダー
３ ニブ
３ａ 引抜孔
４、５、６ ニブ押え
７、８、９ 固定手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスであって、
アルミニウム合金からなるダイスホルダーと、
前記ダイスホルダーの内部に収納され、前記金属管を挿入して引抜加工する引抜孔を有する超硬合金からなるニブと、
前記引抜孔の管挿入側および管引抜側で、前記ニブと当接する工具鋼からなるニブ押えと、
前記ニブ押えを前記ダイスホルダーに着脱自在に固定する固定手段とを備えることを特徴とする引抜ダイス。
【請求項２】
前記固定手段は、ネジであることを特徴とする請求項１に記載の引抜ダイス。
【請求項３】
金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスであって、
アルミニウム合金からなるダイスホルダーと、
前記ダイスホルダーの管挿入側の第１ダイスホルダー部の内部に収納され前記金属管を挿入して引抜加工する第１引抜孔を有する超硬合金からなる第１ニブと、
前記第１引抜孔の管挿入側で前記第１ニブと当接する工具鋼からなる第１ニブ押えと、
前記第１ニブ押えを前記第１ダイスホルダー部に着脱自在に固定する第１固定手段と、
前記ダイスホルダーの管引抜側の第２ダイスホルダー部の内部に収納され前記第１引抜孔と連通して前記金属管を引抜加工する第２引抜孔を有する超硬合金からなる第２ニブと、
前記第２引抜孔の管引抜側で前記第２ニブと当接する工具鋼からなる第２ニブ押えと、
前記第２ニブ押えを前記第２ダイスホルダー部に着脱自在に固定する第２固定手段とを備えることを特徴とする引抜ダイス。
【請求項４】
前記第１ニブと前記第２ニブとの間に配置されたアルミニウム合金からなるスペーサーをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の引抜ダイス。
【請求項５】
前記第１固定手段および第２固定手段は、ネジであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の引抜ダイス。
【請求項６】
引抜加工を含む金属管の製造方法であって、
前記引抜加工に請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の引抜ダイスを用いたことを特徴とする金属管の製造方法。
【請求項１】
金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスであって、
アルミニウム合金からなるダイスホルダーと、
前記ダイスホルダーの内部に収納され、前記金属管を挿入して引抜加工する引抜孔を有する超硬合金からなるニブと、
前記引抜孔の管挿入側および管引抜側で、前記ニブと当接する工具鋼からなるニブ押えと、
前記ニブ押えを前記ダイスホルダーに着脱自在に固定する固定手段とを備えることを特徴とする引抜ダイス。
【請求項２】
前記固定手段は、ネジであることを特徴とする請求項１に記載の引抜ダイス。
【請求項３】
金属管の引抜加工に用いられる引抜ダイスであって、
アルミニウム合金からなるダイスホルダーと、
前記ダイスホルダーの管挿入側の第１ダイスホルダー部の内部に収納され前記金属管を挿入して引抜加工する第１引抜孔を有する超硬合金からなる第１ニブと、
前記第１引抜孔の管挿入側で前記第１ニブと当接する工具鋼からなる第１ニブ押えと、
前記第１ニブ押えを前記第１ダイスホルダー部に着脱自在に固定する第１固定手段と、
前記ダイスホルダーの管引抜側の第２ダイスホルダー部の内部に収納され前記第１引抜孔と連通して前記金属管を引抜加工する第２引抜孔を有する超硬合金からなる第２ニブと、
前記第２引抜孔の管引抜側で前記第２ニブと当接する工具鋼からなる第２ニブ押えと、
前記第２ニブ押えを前記第２ダイスホルダー部に着脱自在に固定する第２固定手段とを備えることを特徴とする引抜ダイス。
【請求項４】
前記第１ニブと前記第２ニブとの間に配置されたアルミニウム合金からなるスペーサーをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の引抜ダイス。
【請求項５】
前記第１固定手段および第２固定手段は、ネジであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の引抜ダイス。
【請求項６】
引抜加工を含む金属管の製造方法であって、
前記引抜加工に請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の引抜ダイスを用いたことを特徴とする金属管の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−３１２８８（Ｐ２０１１−３１２８８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８２１１７（Ｐ２００９−１８２１１７）
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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