專利名稱：模具、階梯金屬管的制造方法及階梯金屬管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模具、階梯金屬管的制造方法及階梯金屬管，更為詳細(xì)地說，涉及用于通過擠壓加工使金屬管減徑的模具、使用該模具的階梯金屬管的制造方法及階梯金屬管。
背景技術(shù)：
軸等汽車部件中有如圖1所示那樣在軸向具有不同外徑的階梯狀部件(以下稱階梯部件)。這樣的階梯部件通過擠壓加工使實心材料減徑而制造。具體地說，參照圖2A～圖2D，將作為圓柱狀實心材料的坯料1切斷成規(guī)定長度(圖2A)。接著，將坯料1沿鉛直方向配置于擠壓加工用的模具2上，將壓力機(jī)3配置在坯料1的上端(圖2B)。由壓力機(jī)3將坯料1壓入到模具2的通孔21中，從模具2的下表面擠出坯料1的下端(圖2C)。在從模具2的下表面將坯料1的下端擠出規(guī)定距離后，由拔取夾具4從模具2拔出坯料1(圖2D)。通過以上的工序使坯料1成為階梯部件。
如圖2B所示，模具2的通孔21具有由引導(dǎo)錐孔211、減徑部212、矯正部213、后角部214連續(xù)地形成的內(nèi)面。引導(dǎo)錐孔211具有將坯料1引導(dǎo)至減徑部212的作用。坯料1在減徑部212開始在徑向受到壓縮力而減徑。通常，減徑部212的模具半角R1不變。
近年來，以減輕汽車重量為目的，對作為空心材料的金屬管進(jìn)行擠壓加工而制造出的階梯金屬管越來越多地用作階梯部件。
然而，如圖3所示，在通過使用模具2的現(xiàn)有技術(shù)的擠壓加工制造階梯金屬管時，在減徑的圓筒部產(chǎn)生彎曲。通常，安裝于汽車的階梯金屬管沿軸向旋轉(zhuǎn)運動。由于彎曲了的階梯金屬管在旋轉(zhuǎn)時發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以不理想。
在日本特開2002-11518號公報中公開有拔出加工用的模具，但與材料前端不被固定的擠壓加工不同，在夾緊材料前端進(jìn)行拔出的拔出加工中不易產(chǎn)生彎曲。為此，在拔出加工用模具和擠壓加工用模具中，形狀不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可防止通過對金屬管進(jìn)行擠壓加工而制造出的階梯金屬管的彎曲的模具和使用該模具的階梯金屬管。
本發(fā)明者為了調(diào)查階梯金屬管產(chǎn)生彎曲的原因，如圖4所示那樣使用現(xiàn)有技術(shù)的模具2對金屬管10進(jìn)行擠壓加工。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，減徑后的金屬管10的外徑DB變形得比模具2的矯正部213的通孔21的直徑D11小。以下，將這樣的變形稱為欠尺寸變形。
當(dāng)使用模具2對金屬管10進(jìn)行擠壓加工時，金屬管10中的正在通過減徑部212的部分由減徑部212內(nèi)面在徑向?qū)ζ溥M(jìn)行彎曲加工而被減徑。從減徑部212出來后進(jìn)入到矯正部213的部分不從矯正部213內(nèi)面接受彎曲加工，但正在通過減徑部212的部分受到從減徑部212內(nèi)面受到的彎曲加工的影響。為此，產(chǎn)生欠尺寸變形。
在潤滑不均勻時，或在擠壓加工時金屬管10相對于模具2稍傾斜時，金屬管10相對于管軸不均勻地減徑。另外，由欠尺寸變形使金屬管10的外徑DB比在矯正部213的直徑D11小，所以金屬管10不受矯正部213約束。因此，不能由矯正部213矯正由減徑部212的加工產(chǎn)生的金屬管10的不均勻變形。其結(jié)果，在擠壓加工后的金屬管10產(chǎn)生彎曲。
本發(fā)明人認(rèn)為，如在矯正部213不發(fā)生欠尺寸變形，則可抑制階梯金屬管的彎曲。這是因為，如沒有欠尺寸變形，則金屬管10受矯正部213約束。
為了在矯正部213不發(fā)生欠尺寸變形，可在由擠壓加工使金屬管10的外徑減徑到D11之前預(yù)先使金屬管10產(chǎn)生欠尺寸變形，在外徑達(dá)到D11之前使欠尺寸變形結(jié)束。
因此，本發(fā)明者使用模具2對具有各種外徑DA和壁厚的金屬管10進(jìn)行擠壓加工，調(diào)查發(fā)生于各金屬管10的欠尺寸變形量。由調(diào)查結(jié)果得到了新的發(fā)現(xiàn)，即，在外徑加工度小于等于30％的擠壓加工時，金屬管10的欠尺寸變形量小于矯正部213的直徑D11的3％。欠尺寸變形量不依存于擠壓加工前的金屬管10的外徑DA和壁厚。
根據(jù)以上的討論和調(diào)查結(jié)果，本發(fā)明人完成了以下發(fā)明。
本發(fā)明的模具具有用于由擠壓加工使金屬管減徑的通孔；其中通孔具有從入口側(cè)依次由引導(dǎo)錐孔、減徑部、矯正部連續(xù)地形成的內(nèi)面。引導(dǎo)錐孔處的通孔直徑從入口側(cè)朝出口側(cè)逐漸減小。減徑部處的通孔直徑在入口側(cè)為D1，在出口側(cè)為D2，從入口側(cè)朝出口側(cè)逐漸減小，滿足式(1)，直徑D3＝D2/0.97的內(nèi)面的模具半角大于等于比D3的內(nèi)面更處于出口側(cè)的內(nèi)面的模具半角，而且從D3的內(nèi)面到D2的內(nèi)面的軸向距離LR滿足式(2)。矯正部的通孔的直徑為D2且保持不變，長度為LB，而且滿足式(3)。
0.7≤D2/D1＜0.97 (1)20≤LR/((D3-D2)/2)≤115 (2)0.3≤LB/D2≤10(3)在本發(fā)明的模具中，減徑部處的通孔直徑D3的內(nèi)面的模具半角大于等于比D3的內(nèi)面更處于出口側(cè)的內(nèi)面的模具半角，而且，距離LR具有滿足式(2)的長度。因此，比直徑為D3的內(nèi)面更處于出口側(cè)的內(nèi)面的模具半角減小，金屬管在從D3的內(nèi)面到減徑部出口間基本不受彎曲加工。因此，在從D3的內(nèi)面到減徑部出口間可使金屬管進(jìn)行欠尺寸變形。如前面說明的調(diào)查結(jié)果那樣，外徑加工度小于等于30％時的欠尺寸變形量小于3％，因此從直徑D3的內(nèi)面產(chǎn)生的欠尺寸變形到減徑部出口之前結(jié)束。換言之，通過減徑部后的金屬管不產(chǎn)生欠尺寸變形。其結(jié)果，金屬管由矯正部約束。
另外，通過矯正部具有滿足式(3)的長度，從而可矯正由在減徑部的加工產(chǎn)生的金屬管的不均勻變形。因此，可防止金屬管的彎曲。
本發(fā)明的階梯金屬管的制造方法使用的模具具有用于由擠壓加工使金屬管減徑的通孔，通孔具有從入口側(cè)依次由引導(dǎo)錐孔、減徑部、矯正部連續(xù)地形成的內(nèi)面，引導(dǎo)錐孔處的通孔直徑從入口側(cè)朝出口側(cè)逐漸減小，減徑部處的通孔直徑在入口側(cè)為D1，在出口側(cè)為D2，從入口側(cè)朝出口側(cè)逐漸減小，滿足式(1)，直徑D3＝D2/0.97的內(nèi)面的模具半角大于等于比D3的內(nèi)面更處于出口側(cè)的內(nèi)面的模具半角，而且從D3的內(nèi)面到D2的內(nèi)面的軸向距離LR滿足式(2)，矯正部的通孔的直徑為D2且保持不變，長度為LB，而且滿足式(3)；該制造方法具有沿軸向?qū)⒔饘俟軌喝氲侥＞叩墓ば?，將已壓入的金屬管的端部從模具的出口?cè)擠出到規(guī)定的距離而形成階梯金屬管的工序，以及停止擠壓、朝與擠壓方向相反的方向拔取階梯金屬管的工序。
最好由曼內(nèi)斯曼法制造金屬管。
本發(fā)明的階梯金屬管按第1圓筒部、錐部、及第2圓筒部的順序連續(xù)地形成；其中第1圓筒部的外徑為DA，第2圓筒部的外徑為比DA小的DB，錐部的外徑從第1圓筒部朝第2圓筒部逐漸從DA減小到DB，而且，從外徑為DC＝DB/0.97的表面到為D2的表面的軸向距離LE滿足式(4)。
20≤LE/((DC-DB)/2)≤115 (4)


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的階梯部件的外觀圖。
圖2A是表示使用現(xiàn)有技術(shù)的模具的擠壓加工的第1工序的圖。
圖2B是表示使用現(xiàn)有技術(shù)的模具的擠壓加工的第2工序的圖。
圖2C是表示使用現(xiàn)有技術(shù)的模具的擠壓加工的第3工序的圖。
圖2D是表示使用現(xiàn)有技術(shù)的模具的擠壓加工的第4工序的圖。
圖3是發(fā)生了彎曲的階梯部件的外觀圖。
圖4是用于說明擠壓加工時的階梯金屬管發(fā)生彎曲的原因的示意圖。
圖5是本發(fā)明實施方式的模具垂直方向的截面圖。
圖6是用于說明由圖5所示的模具進(jìn)行擠壓加工時的金屬管加工狀態(tài)的示意圖。
圖7是按照本發(fā)明實施方式的另一例的模具的截面圖。
圖8A是表示使用圖5的模具的擠壓加工的第1工序的圖。
圖8B是表示使用圖5的模具的擠壓加工的第2工序的圖。
圖8C是表示使用圖5的模具的擠壓加工的第3工序的圖。
圖9是在本實施例中使用的模具的截面圖。
圖10是用于說明階梯金屬管的彎曲量測定方法的示意圖。
圖11是表示在階梯金屬管的軸向各位置的外徑測定結(jié)果的圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。在圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的附圖標(biāo)記，引用其說明。
1.模具參照圖5，本實施方式的模具30具有通孔31。通孔31具有從入口側(cè)依次由引導(dǎo)錐孔311、減徑部312、矯正部313、后角部314連續(xù)地形成的內(nèi)面。
下面，詳細(xì)說明通孔31的形狀。
1.1.引導(dǎo)錐孔引導(dǎo)錐孔311具有將金屬管10引導(dǎo)至通孔31的作用。由于引導(dǎo)錐孔311不將壓縮的力施加于金屬管10，所以金屬管10在引導(dǎo)錐孔311不減徑。引導(dǎo)錐孔311處的通孔31的直徑從入口側(cè)朝出口側(cè)逐漸減小。
1.2.減徑部減徑部312具有使金屬管10減徑的作用。即，金屬管10在減徑部312開始在徑向受到壓縮應(yīng)力而減徑。減徑部312處的通孔31的直徑從入口側(cè)朝出口側(cè)逐漸減小。如設(shè)減徑部312的入口直徑為D1，出口的直徑為D2，則D1和D2滿足以下的(1)式。
0.7≤D2/D1＜0.97 (1)將式(1)的下限值設(shè)為0.7，是因為當(dāng)金屬管10的外徑加工度小于等于30％時本發(fā)明的效果特別有效。在此，外徑加工度按下式(A)定義。
外徑加工度＝(DA-DB)/DA×100(％)(A)其中，DA為擠壓加工前的金屬管10的外徑，DB為由擠壓加工進(jìn)行減徑后的金屬管10的外徑。而且，即使小于式(1)的下限值，也可獲得一定程度的本發(fā)明的效果。將式(1)的上限值設(shè)為0.97，是因為在外徑加工度不到3％時，不能有效地獲得本發(fā)明的效果。
在減徑部312中，直徑為D3＝D2/0.97的內(nèi)面SD3的模具半角R1大于等于比內(nèi)面SD3更處于出口側(cè)的內(nèi)面SD3-D2的模具半角R2。
另外，從內(nèi)面SD3到直徑為D2的內(nèi)面SD2的軸向距離LR滿足以下的式(2)。
20≤LR/((D3-D2)/2)≤115 (2)相對于直徑差D3-D2，距離LR越長，則內(nèi)面SD3-D2處的模具半角R2越小。
在矯正部313中，為了使金屬管10不產(chǎn)生欠尺寸變形，只要在減徑部312內(nèi)預(yù)先產(chǎn)生欠尺寸變形，在到達(dá)減徑部312出口之前結(jié)束欠尺寸變形即可。若使D3＝D2/0.97的內(nèi)面SD3的模具半角R1為大于等于內(nèi)面SD3-D2的模具半角R2，而且距離LR為滿足式(2)的長度，則模具半角R2變得非常小。因此，如圖6所示那樣，金屬管10在內(nèi)面SD3-D2的入口側(cè)不與模具30接觸(參照圖6中的區(qū)域50)，在內(nèi)面SD3-D2產(chǎn)生欠尺寸變形。
在金屬管10的外徑加工度小于等于30％時，如上所述，欠尺寸變形量小于直徑D2的3％。因此，如從內(nèi)面SD3起產(chǎn)生欠尺寸變形，則欠尺寸變形后的金屬管10的外徑大于D2。
欠尺寸變形后的金屬管10再次接觸到減徑部312，在到矯正部313入口之前的區(qū)間產(chǎn)生一些減徑(參照圖6中的區(qū)域51)。然而，由于外徑加工度低且內(nèi)面SD3-D2的模具半角R2小，所以金屬管10在該區(qū)間受到的壓縮力非常小。因此，在矯正部313中不產(chǎn)生欠尺寸變形。
另外，如距離LR為大于等于式(2)的下限值，則可有效地發(fā)揮上述效果。設(shè)式(2)的上限值為115，是因為如距離LR超過115，則模具30自身的長度變得過長，模具制造成本和壓力機(jī)的設(shè)備成本增大。即使式(2)的上限值大于等于115，也可有效地獲得本發(fā)明的效果。
另外，在圖5中，減徑部312的形狀在從入口到內(nèi)面SD3的內(nèi)面和內(nèi)面SD3-D2為直線，也可以是其他形狀。例如圖7所示，減徑部312也可以是曲線。根據(jù)需要，減徑部312的形狀從入口側(cè)朝出口側(cè)直徑逐漸減小，只要模具半角R1大于等于模具半角R2，且距離LR滿足式(2)即可。另外，如圖7所示，減徑部312是曲線時的模具半角R1稱為在減徑部312內(nèi)規(guī)定內(nèi)面的切線與通孔31的中心軸形成的角度。
1.3.矯正部矯正部313約束被擠壓加工后的金屬管10，具有提高金屬管10的直線性的作用。矯正部313的長度LB滿足以下式(3)。
0.3≤LB/D2≤10(3)矯正部長度LB與直徑D2成比例。矯正部LB越長，則越可矯正由在減徑部312的加工而產(chǎn)生的金屬管10的不均勻的變形。因此，可防止金屬管10的彎曲。如矯正部長度LB滿足式(3)，則可有效地獲得上述效果，而提高金屬管10的直線性。而且，設(shè)式(3)的上限值為10，是因為如矯正部長度LB超過10，則模具30自身變得過長，模具制造成本變高。即使是大于等于式(3)的上限值，也可有效地獲得上述效果。
2.制造方法下面，說明本實施方式的階梯金屬管的制造方法。首先，由高爐或電爐熔化鋼制造鋼水，然后用公知的方法精煉制造出的鋼水。精煉后的鋼水通過連鑄法或鑄錠法形成坯料。在此，所謂坯料是例如為板坯、大鋼坯、小鋼坯、或鋼錠。
制造出的坯料中的板坯、或大鋼坯、鋼錠進(jìn)一步進(jìn)行熱加工而形成小鋼坯。此時，可通過熱軋形成小鋼坯，也可通過熱鍛形成為小鋼坯。
接著，通過曼內(nèi)斯曼法將小鋼坯形成為金屬管。首先，由穿孔機(jī)沿軸向?qū)π′撆鞔┛锥纬蔀楣芘?穿孔工序)。穿孔工序后，由芯棒式無縫管軋機(jī)沿軸向?qū)芘鬟M(jìn)行拉伸(拉伸工序)。拉伸工序后，由定徑機(jī)將管坯加工成所期望的外徑尺寸(定徑工序)。
使用由曼內(nèi)斯曼法制造出的金屬管，通過擠壓加工制造階梯金屬管。參照圖8A～圖8C，在沿鉛直方向推壓金屬管10的壓力機(jī)3與模具30間配置規(guī)定長度的金屬管10(圖8A)。配置后，由壓力機(jī)3朝鉛直方向推壓金屬管10的上端，將金屬管10的下端壓入到模具30內(nèi)。從模具30下表面將金屬管10的下端擠出規(guī)定距離后，停止由壓力機(jī)3進(jìn)行的擠壓(圖8B)。此時，金屬管10成為階梯金屬管11。接著，使用拔取夾具4朝與擠壓的方向相反的方向拔取階梯金屬管11(圖8C)。
由以上的擠壓加工方法制造出的階梯金屬管11按第1圓筒部101、錐部102、第2圓筒部103的順序連續(xù)地形成。第1圓筒部101的外徑為DA，第2圓筒部103的外徑DB比DA小。
錐部102的外徑從第1圓筒部101朝第2圓筒部103逐漸從DA減小至DB。另外，從外徑為DC＝DB/0.97的表面到為DB的表面的軸向距離LE滿足以下式(4)。
20≤LE/(DC-DB)/2)≤115(4)按照上述曼內(nèi)斯曼方法得到的金屬管的制造方法包括穿孔工序、拉伸工序及定徑工序，但也可包括其它工序。例如，也可在定徑工序之后、階梯金屬管制造前實施以矯正金屬管的軸向彎曲、提高圓度為目的矯正工序。矯正工序使用例如矯直機(jī)來實施。另外，為了調(diào)整金屬管的強(qiáng)度或韌性等特性，也可在定徑工序后矯正工序前實施熱處理。矯正工序后，為了調(diào)整金屬管端部的內(nèi)徑尺寸，也可對金屬管端部進(jìn)行減徑加工(模鍛工序)。例如，使用模具對管坯端部進(jìn)行擠壓加工，調(diào)整管坯端部的內(nèi)徑尺寸。此時，在模鍛工序后實施階梯金屬管的制造工序。
另外，在通過上述圖8A～圖8C的工序制造出的階梯金屬管可能會發(fā)生加工變形或殘留應(yīng)力，所以為了消除這些變形、應(yīng)力，也可對階梯金屬管實施熱處理。另外，為了調(diào)整階梯金屬管的強(qiáng)度、韌性等特性，也可實施熱處理。
在上述制造方法中，作為金屬管制造出了無縫鋼管，但也可使用焊接鋼管作為金屬管來制造階梯金屬管。
另外，模具30的坯料不受特別限制。例如可以是高速鋼，也可以是超硬質(zhì)合金。通孔31的內(nèi)面的粗糙度沒有問題?？梢允茄心ッ妫部梢允晴R面。另外，也可對通孔31的內(nèi)面進(jìn)行涂覆加工。
另外，在圖5中，使引導(dǎo)錐孔311的模具半角與減徑部312的模具半角R1為不同的角度，但也可以是相同角度。
實施例1使用表1所示尺寸的金屬管和模具來實施擠壓加工試驗，并調(diào)查擠壓加工后的金屬管的彎曲。
表1



*是本發(fā)明的規(guī)定范圍之外 如圖9所示，在試驗NO7、14、21、28、35、42、49、56中，使用模具半角恒定為R1的現(xiàn)有技術(shù)的模具。圖9中的D3為D3＝D2/0.97。
如圖5所示，在上述試驗NO以外的試驗中，使用了具有2個不同的模具半角R1和R2的模具。在此，模具半角R1＞模具半角R2。
表1表示在各試驗NO中使用的模具直徑D1～D3、模具半角R1和R2、距離LR及矯正部長度LB。另外，根據(jù)各試驗NO的模具尺寸，計算出式(5)和(6)表示的F1和F2。將計算出的F1和F2在表1中表示。
F1＝LR/((D3-D2)/2)(5)F2＝LB/D2 (6)參照表1，在試驗NO2～5、9～12、16～19、23～26、30～34、37～41、44～48、51～55中使用的模具都是滿足本發(fā)明規(guī)定范圍的模具。
另一方面，在試驗NO1、7、8、14、15、21、22、28、35、42、49、56中使用的模具的F1值不滿足式(2)。具體地說，所有的模具的F1值都不到20。
另外，在試驗NO29、36、43、50中使用的模具的F2值不滿足式(3)。具體地說，F(xiàn)2值小于0.3。作為坯料的金屬管為碳素鋼鋼管，形成表1所示外徑DA、壁厚，而且長度為500mm。
使用各試驗NO的金屬管和模具，進(jìn)行擠壓加工，制造階梯金屬管。具體地說，進(jìn)行擠壓直到金屬管的下端從模具下表面離開330mm的距離，然后朝與擠壓方向相反的方向拔出金屬管。
擠壓加工后，使用游標(biāo)卡尺測定階梯金屬管的減徑的圓筒部的外徑DB。然后，調(diào)查了階梯金屬管的彎曲。如圖10所示，用車床60固定階梯金屬管的第2圓筒部的端部。由車床60使階梯金屬管沿圓周方向旋轉(zhuǎn)1圈，由千分表61測定階梯金屬管的彎曲量S，該千分表61設(shè)置在距離固定于車床60的端部為350mm的表面。在彎曲量S為0.5mm以內(nèi)時，判為合格(表1中用“O”表示)；在彎曲量S超過0.5mm時，判為不合格(表1中用“×”表示)。
參照表1，試驗NO2～6、9～13、16～20、23～27、30～34、37～41、44～48、51～55的階梯金屬管的彎曲量S全部小于等于0.5mm。
另一方面，試驗NO1、7、8、14、15、21、22、28、35、42、49、56的階梯金屬管的彎曲量S超過0.5mm。這些試驗NO的階梯金屬管的外徑DB比模具直徑D2＝34.0mm小?？梢哉J(rèn)為由于在這些試驗NO使用的模具的距離LR短，所以在矯正部處產(chǎn)生欠尺寸變形，結(jié)果彎曲量S超過0.5mm。
盡管試驗NO29、36、43、50的階梯金屬管的外徑DB為34.0mm，但其彎曲量S仍超過0.5mm。雖然未產(chǎn)生欠尺寸變形，但可以認(rèn)為由于使用的模具的矯正部長度LB短，所以產(chǎn)生了彎曲。
而且，金屬管的壁厚也不影響彎曲量。
將在用現(xiàn)有技術(shù)的模具進(jìn)行擠壓加工而成的試驗NO7、14、21、28、35、42、49、56中制造出的階梯金屬管的形狀與在用本發(fā)明規(guī)定內(nèi)的模具擠壓加工而成的試驗NO2～5、9～12、16～19、23～26、30～33、37～40、44～47、51～54中制造出的階梯金屬管的形狀進(jìn)行比較。在表1中表示外徑DC、距離LE的測定結(jié)果。另外，表1中的“式(4)”欄表示LE/((DC-DB)/2)的值。
在圖11中表示作為一例使用了現(xiàn)有技術(shù)的模具的試驗NO14的階梯金屬管和使用了本發(fā)明范圍內(nèi)的模具的NO11的階梯金屬管在軸向各位置的外徑的測定結(jié)果。軸向位置以階梯金屬管的錐部與第2圓筒部的交界線為基準(zhǔn)點(圖11中的橫軸“0”)，設(shè)第2圓筒部方向為正方向，第1圓筒部方向為負(fù)方向。而且，使用游標(biāo)卡尺測定了外徑。如圖11所示，階梯金屬管的錐部形狀與試驗NO14和NO11大不相同。具體地說，NO11的階梯金屬管滿足式(4)，但NO14的階梯金屬管不滿足式(4)。同樣地，試驗NO2～5、9～12、16～19、23～26、30～33、37～40、44～47、51～54的階梯金屬管滿足了式(4)，但NO7、21、28、35、42、49、56的階梯金屬管不滿足式(4)。
以上說明了本發(fā)明實施方式，但上述實施方式不過為實施本發(fā)明的例示。因此，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)，可將上述實施方式作適當(dāng)變型而實施。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的模具可廣泛應(yīng)用于使坯料減徑的擠壓加工，特別是可應(yīng)用于使作為坯料的金屬管減徑的擠壓加工。
權(quán)利要求
1.一種模具，其具有用于通過擠壓加工使金屬管減徑的通孔，其特征在于，上述通孔具有從入口側(cè)依次由引導(dǎo)錐孔、減徑部、矯正部連續(xù)地形成的內(nèi)面；上述引導(dǎo)錐孔處的通孔直徑從入口側(cè)朝出口側(cè)逐漸減?。簧鲜鰷p徑部處的通孔直徑在入口側(cè)為D1，在出口側(cè)為D2，從入口側(cè)朝出口側(cè)逐漸減小，并滿足式(1)，直徑D3＝D2/0.97的內(nèi)面的模具半角大于等于比上述D3的內(nèi)面更處于出口側(cè)的內(nèi)面的模具半角，而且從上述D3的內(nèi)面到D2的內(nèi)面的軸向距離LR滿足式(2)；上述矯正部的通孔的直徑為D2且恒定，長度為LB，而且滿足式(3)；0.7≤D2/D1＜0.97 (1)20≤LR/((D3-D2)/2)≤115(2)0.3≤LB/D2≤10 (3)。
2.一種階梯金屬管的制造方法，包括沿軸向?qū)⒔饘俟軌喝氲侥＞邇?nèi)的工序，該模具具有用于通過擠壓加工使金屬管減徑的通孔，上述通孔具有從入口側(cè)依次由引導(dǎo)錐孔、減徑部、矯正部連續(xù)地形成的內(nèi)面，上述引導(dǎo)錐孔處的通孔直徑從入口側(cè)朝出口側(cè)逐漸減小，上述減徑部處的通孔直徑在入口側(cè)為D1，在出口側(cè)為D2，從入口側(cè)朝出口側(cè)逐漸減小，且滿足式(1)，直徑D3＝D2/0.97的內(nèi)面的模具半角大于等于比上述D3的內(nèi)面更處于出口側(cè)的內(nèi)面的模具半角，而且從上述D3的內(nèi)面到D2的內(nèi)面的軸向距離LR滿足式(2)，上述矯正部處的通孔的直徑為D2且恒定，長度為LB，而且滿足式(3)；將上述壓入的金屬管的端部從上述模具的出口側(cè)擠出到規(guī)定的距離而形成階梯金屬管的工序；以及停止擠壓、朝與擠出方向相反的方向拔取上述階梯金屬管的工序；0.7≤D2/D1＜0.97 (1)20≤LR/((D3-D2)/2)≤115(2)0.3≤LB/D2≤10 (3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的階梯金屬管的制造方法，其特征在于，用曼內(nèi)斯曼法制造上述金屬管。
4.一種階梯金屬管，其按第1圓筒部、錐部及第2圓筒部的順序連續(xù)地形成，其特征在于，上述第1圓筒部的外徑為DA；上述第2圓筒部的外徑為比上述DA小的DB，上述錐部的外徑從上述第1圓筒部朝第2圓筒部逐漸從DA減小至DB，而且從外徑為DC＝DB/0.97的表面到為DB的表面的軸向距離LE滿足式(4)，20≤LE/((DC-DB)/2)≤115(4)。
全文摘要
一種模具、階梯金屬管的制造方法及階梯金屬管，該模具的通孔具有從入口側(cè)依次由引導(dǎo)錐孔、減徑部、矯正部連續(xù)地形成的內(nèi)面。減徑部的直徑在入口側(cè)為D1，在出口側(cè)為D2，從入口側(cè)朝出口側(cè)逐漸減小，且滿足式(1)。另外，直徑D3＝D2/0.97的內(nèi)面的模具半角R1大于等于比D3的內(nèi)面更處于出口側(cè)的內(nèi)面的模具半角R2，而且從D3的內(nèi)面到D2的內(nèi)面的軸向距離LR滿足式(2)。矯正部處的通孔的直徑為D2且恒定，長度為LB，而且滿足式(3)，0.7≤D2/D1＜0.97 (1)；20≤LR/((D3－D2)/2)≤115 (2)；0.3≤LB/D2≤10 (3)。
文檔編號B21C37/18GK1909992SQ20058000203
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者奧井達(dá)也, 黑田浩一, 秋山雅義 申請人:住友金屬工業(yè)株式會社