JP4161024B2 - Grinding method for inner diameter of small diameter pipe - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、内周面の平滑度が要求される細径管の内周面を切削する方法に係り、特にディーゼル機関等の燃料噴射管の製造における熱間製管時あるいは途中工程の伸管時に発生した管内面の酸化スケール疵(微細クラック)や皺を除去する細径管内周面研削方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ディーゼル機関の燃料噴射管に用いられる細径管では、管内の通過抵抗の減少と噴射ノズルの閉塞防止のために管内面の平滑度が高いことが要求されると共に、高圧力の繰返し疲労に耐えるため管内周面の欠陥、特に微細クラックや皺を減少させることが要求される。
【0003】
この燃料噴射管に用いられる細径管の微細クラックや皺を除去する方法としては、例えば▲1▼機械的切削による方法(特許第3085762号等参照)、▲2▼サンドブラスト処理による方法(特開昭61−126368号公報、特公昭49−40773号公報等参照)が知られている。
しかしながら、従来の▲1▼機械的切削による方法は、偏肉、偏芯のある被加工パイプであっても熱間圧延時の黒皮層を完全に除去でき、さらに例え初期内削後の被加工パイプの伸管加工時に新たに微細クラックなどが発生してもこれを確実に除去し、高い内圧繰返し圧力が得られ高品質の細径管を得ることができるという効果を奏するが、非能率的でかつコストが高くつくこと、機械切削では管体の長さに制限があり短尺の管体にしか適用できないこと、またそのために後工程の伸管の本数が増加するという難点があった。
また、▲2▼サンドブラスト処理による方法は、機械的切削による方法に比べ能率的でコストも高くつくことがなく、また比較的長尺の管体にも適用できるという利点はあるが、従来のサンドブラスト処理による方法は、いずれも直管の状態でブラスト処理(平行噴射)を施すため研削能が小さく、管軸方向および円周方向の均一研削には限界があり、また管体中央部を目標値まで研削するには長時間要するという欠点がある。さらに、管軸方向および円周方向に研削量が異なるため必然的に管体の肉厚も変動し、後工程の伸管加工において管体中央部と両管端付近の加工度の差を生ずるという問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術、特にサンドブラスト処理による方法の問題点に鑑みなされたもので、サンドブラスト処理により管軸方向および円周方向に均一に研削することができる細径管内周面研削方法を提案することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、細径管の内周面をサンドブラスト処理によって研削する方法において、第1発明は、被研削細径管を弾性限界以下または弾性限界以上の内部応力で単一、または連続して複数個所湾曲させ、かつ管軸芯周りに回転を与えた状態でサンドブラスト処理を施すことを特徴とし、第2発明は、被研削細径管を弾性限界以下または弾性限界以上の内部応力で湾曲させ、かつ管軸芯周りに回転を与えた状態で当該被研削細径管の一端部を固定し、他端部を湾曲方向に変位させてサンドブラスト処理を施すことを特徴とし、第3発明は、前記第2発明において、被研削細径管の両端部を湾曲方向に交互に変位させてサンドブラスト処理を施すことを特徴とし、第4発明は、前記サンドブラスト処理後、当該被研削細径管を矯正工程で直線状に伸管することを特徴とし、第5発明は、前記サンドブラスト処理後、回転を付与し続けた状態で直線状に戻すことを特徴とするものである。
なお、前記サンドブラスト処理は、被研削細径管の両管端より交互に実施するのが好ましい。
【0006】
本発明において、被研削細径管を内部応力が弾性限界以下または弾性限界以上であるように単一、または連続して複数箇所湾曲させ、この湾曲した状態でサンドブラスト処理を施すのは、管体の軸芯方向中央部と端部の研削量の均一化をはかるためである。
すなわち、直管(平行噴射)では前記したように管内面の研削能が小さいため管体の軸芯方向中央部と端部とでは必然的に研削量が異なる。しかるに、管体を湾曲させた状態で研削材を噴射した場合には、いわゆる傾斜噴射相当となるため研削能は平行噴射よりも大きくなる。つまり、管体を湾曲させると軸方向の各位置で傾斜噴射となるため管軸方向の均一研削に近い研削が可能となる。さらに、管体を湾曲させた状態で当該管体を管軸を中心に回転させながら研削材を噴射すると、管円周方向の均一研削も可能となる。
したがって、管体を単一、または連続して複数箇所湾曲させた状態で管軸を中心に回転させながらサンドブラストを実施した場合には、管軸方向および円周方向の均一研削が可能となり、管体の肉厚が変動することが少ないため、後工程の伸管加工において管体中央部と両管端付近の加工度の差を生ずることがあまりない。また、管軸方向での研削量の均一化効果は、管のたわみ量が大きい程増大することが判明している。さらに、傾斜噴射は平行噴射に比べ研削能が大きいため管内面を目標値まで研削するのに長時間要することもない。
【0007】
なお、管長が比較的短い被研削細径管の場合は、管体を弓状のように単一に湾曲させた状態でサンドブラスト処理を行うが、管長が例えば5m〜30m程度の長い管体の場合は、単一に湾曲させる方式では曲げのたわみ量の絶対値が大きくなり装置が過大になる。このため、本発明では当該管体を波状(蛇行状やサインカーブ状)のように連続して湾曲させてサンドブラスト処理を行う方法を採用することとした。すなわち、管体を連続して湾曲させた場合においても、軸方向の各位置で傾斜噴射となるため管軸方向の均一研削に近い研削が可能となるとともに、管円周方向の均一研削も可能となる。
【0008】
また、本発明において、弓状に湾曲させた被研削細径管の一端部を固定し、他端部を湾曲方向に変位させてサンドブラスト処理を施すのは、被研削細径管の曲率の最大点が軸方向にずれることにより、曲率ほぼ零の点が固定されないために管体全長にわたり研削量をほぼ均一にできるためである。さらに、被研削細径管の片側端部だけでなく、両管端部を湾曲方向に交互に変位させても同様の作用効果が得られることはいうまでもない。
【0009】
また、サンドブラスト処理後に伸管すると管内面粗さが向上することも判明している。これは、サンドブラスト処理することにより、原管内面に均一微細な梨地肌が形成され、それが潤滑油の保持効果を上げて良好な潤滑状態のもとで伸管加工が行われるからであると考えられる。
【0010】
なお、被研削細径管を円弧状、放物線状、楕円状等に単一に、あるいは連続して複数箇所湾曲させる方法としては、当該管体の両端を把持した状態で当該管体中間部に、好ましくは複数個所に集中荷重を付与する方法、あるいは管体の両端を把持した状態で当該管体に曲げモーメントを付与する方法等がある。
【0011】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図1〜図5は本発明方法を実施するための装置例を示す概略図で、図1〜図3は管長が比較的短い(1m〜5m程度)被研削細径管用の装置例を、図4〜図5は管長が例えば5m〜30m程度の長い被研削細径管用の装置例をそれぞれ示す。図中、11aは短尺の被研削細径管、11bは長尺の被研削細径管、12は管保持台、13は管曲げ付与装置、14は管回転装置、15は管曲げモーメント付与装置、16は研削材噴射ノズルである。
【0012】
被研削細径管11a、11bは伸管加工等の冷間絞り加工で成形されたものが一般的であり、この細径管は材質が例えばJIS G3455 STS370材で、外径がφ8〜φ27mm、内径がφ4〜φ19mm、長さは短尺の被研削細径管11aの場合は1,000〜5,000mm、長尺の被研削細径管11bの場合は例えば5,000mm〜30,000mmである。
【0013】
図1〜図5に示す装置における管保持台12は、例えば管の端部を着脱可能、回転保持可能にクランプする機構を備えたものを用いるとともに、一方の管保持台12には管回転装置14が設けられ、管軸を中心に管に回転を付与できるように構成されている。この両側の管保持台12は、管を湾曲させる際必然的に間隔が狭くなるので、管の湾曲動作に追従できるように可動に設置されていることはいうまでもない。
管回転装置14は、管の端部をクランプした状態で当該クランプ装置をモータ等の動力により回転させる機構を備えたものを用いることができる。
管曲げ付与装置13としては、エアーシリンダーや油圧シリンダー等の流体圧シリンダーを用いるのが一般的である。すなわち、流体圧シリンダー13−1のロッド先端にローラを有した押圧治具13−2を取着し、該流体圧シリンダー13−1にて被研削細径管11a、11bを押圧して円弧状等に湾曲させて回転可能に保持する。
【0014】
図1に示す装置は管曲げ付与装置13が1台の場合、図2に示す装置は管曲げ付与装置13が3台の場合(多点押し)をそれぞれ示す。図3に示す装置は前記の管曲げ付与装置13を用いずに、両管端部の管保持台12を回動させて管を円弧状等に湾曲させる方式の管曲げモーメント付与装置15を用いた例で、例えば管保持台12、管回転装置14をターンテーブル等の回転台上に設置し、管の端部を保持した状態で該回転台15をモータや流体圧シリンダー等の動力で回動させて管を円弧状等に湾曲させる方式である。図4に示す装置は管体を波状(蛇行状やサインカーブ状)のように連続して湾曲させてサンドブラスト処理を施す方法を採用したもので、この装置の場合は管曲げ付与装置13を管軸方向に複数台配置するとともに、各管曲げ付与装置13は管軸方向に可動に設置する。図5に示す装置は前記図3に示す装置の管曲げモーメント付与装置15を湾曲方向にも可動に設置し、該管曲げモーメント付与装置15により管を円弧状等に湾曲させた状態で、さらに該管曲げモーメント付与装置15を湾曲方向に変位させてサンドブラスト処理を施す方式である。
【0015】
上記図1、図2に示す装置により被研削細径管11aにサンドブラスト処理を施す場合は、当該管の両端部を管保持台12にてクランプした状態で管曲げ付与装置13により管中央部に集中荷重を付与して円弧状等に湾曲させる。この時の管中央部のたわみ量σは管曲げ付与装置13により集中荷重を加減して設定する。サンドブラストを行う際は、被研削細径管11aを図のように湾曲させた状態で、管回転装置14を駆動して管軸を中心に管に回転を付与しながら、被研削細径管11aの開口端に配置した研削材噴射ノズル16を介して研削材を当該管内に噴射する。このサンドブラスト処理は、被研削細径管11aの両管端より交互に実施する。
【0016】
図3に示す装置により被研削細径管11aにサンドブラスト処理を施す場合は、当該管の両端部を管保持台12にてクランプした状態で管曲げモーメント付与装置15により当該管を湾曲させた後、前記と同様に管回転装置14を駆動して管軸を中心に管に回転を付与しながら、被研削細径管11aの開口端に配置した研削材噴射ノズル16を介して研削材を当該管内に噴射する。この場合もサンドブラスト処理は、被研削細径管の両管端より交互に実施する。
【0017】
図3に示す装置により被研削細径管11aにサンドブラスト処理を施した場合には、前記したごとく、管軸方向および円周方向の均一研削が可能となり、後工程の伸管加工において管体中央部と両管端付近の加工度の差を生ずることがない。また、管軸方向での研削量の均一化効果は、管のたわみ量が大きい程増大し、さらに、傾斜噴射は平行噴射に比べ研削能が大きいため管内面を目標値まで研削するのに長時間要することもない。
【0018】
次に、図4に示す装置により被研削細径管11bにサンドブラスト処理を施す場合は、当該管の両端部を管保持台12にてクランプした状態で複数台の管曲げ付与装置13により管体を波状(蛇行状やサインカーブ状)のように連続して湾曲させる。管曲げ付与装置13は、矢印で示すように管長手方向および管湾曲方向に移動可能に設置されている。サンドブラストを行う際は、被研削細径管11bを管曲げ付与装置13により図のように波状(蛇行状やサインカーブ状)に湾曲させた状態で、管回転装置14を駆動して管軸を中心に管に回転を付与しながら、被研削細径管11bの開口端に配置した研削材噴射ノズル16を介して研削材を当該管内に噴射する。この研削材噴射中に、曲げを与える支点を管長手方向に適当量ずらすことにより、曲率ほぼ零の点が固定されないために研削材の当たる軸方向位置が変わり管体全長にわたり研削量をほぼ均一にできる。この装置の場合もサンドブラスト処理は、被研削細径管の両管端より交互に実施する。
【0019】
また、図5に示す装置により被研削細径管11bにサンドブラスト処理を施す場合は、当該管の両端部を管保持台12にてクランプした状態で管曲げモーメント付与装置15により当該管を湾曲させた後、前記と同様に管回転装置14を駆動して管軸を中心に管に回転を付与しながら、被研削細径管11bの開口端に配置した研削材噴射ノズル16を介して研削材を当該管内に噴射するとともに、この研削材噴射中に管曲げモーメント付与装置15を矢印イのように湾曲方向にずらすことにより、曲率ほぼ零の点が固定されないために研削材の当たる軸方向位置が変わり管体全長にわたり研削量をほぼ均一にできる。この装置の場合もサンドブラスト処理は、被研削細径管の両管端より交互に実施する。
なお、ここでは管体の片側端部を固定し、他端部を矢印イのようにずらせるように可動に設けた例を示したが、片側端部だけでなく両側の管端部を矢印イのようにずらせるように可動に設け、両側の管端部を矢印イ、ロのように交互にずらしながらサンドブラスト処理を施すことも可能である。
【0020】
なお、被研削細径管を円弧状、放物線状、楕円状等に湾曲させる方法としては、当該管体の両端を把持した状態で当該管体中央部や任意個所に集中荷重を付与する方法、あるいは管体の両端を把持した状態で当該管体に曲げモーメントを付与する方法等があるが、被研削細径管を弾性限界以下または弾性限界以上の内部応力で湾曲させた場合の残留たわみ量は、以下のように説明される。
すなわち、被研削細径管に曲げを与えた場合、全長弾性変形の管については、当然のことながら曲げを除去すれば残量たわみはなくなり、真直な状態となる。一方、曲げで塑性変形を発生した管については、当該管の回転を止めて曲げを除去すれば残留たわみ量σrを生じるため、この残留曲がりを小さくする必要がある。その方法としては、管に回転を与えながら曲げを徐々に除去すればよい。この方法では、曲げ除去動作開始から曲げ除去が終わる間に管が回転した回数をNsとした場合、Nsの増大により残留たわみ量σrは小さくなる。これは繰返し回転曲げによる矯正作用が働いたことによる。
なお、残留たわみを小さくする他の方法としては、サンドブラスト処理後にプレス矯正機やロータリー矯正機を使う方法等がある。
図1〜図5では、先に管を湾曲させてから回転させる方式を示したが、先に管を回転させてから湾曲させてもよい。
【0021】
【実施例】
実施例1
被研削細径管として、材質JIS G3455 STS370で、表1に示す各種サイズおよびたわみ量の管を用い、前記図2に示す管内面研削装置により管を湾曲させかつ回転させながらサンドブラスト処理を実施した。本実施例における研削材、研削材噴射圧力、研削時間を表2に、処理後の細径管の内面形状を図6に、それぞれ示す。なお、図6には比較のため、表1に示す真直な被研削細径管(従来例)を回転させながらサンドブラスト処理を実施した場合の従来法による結果を併せて示した。
図6に示す結果より明らかなごとく、本発明法は被研削細径管を真っ直ぐのままサンドブラスト処理を施した従来法に比べ、管軸方向および管円周方向での研削量の均一化がはかられ、またその効果は管のたわみ量σが大きいほど増大することがわかる。
なお、同一たわみ量でも研削量に若干の差が生じているのは、管内径の大きさによる圧力損失等が影響しているものと考えられる。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】
実施例2
実施例1における供試No1〜2のサンドブラスト処理管(原管)をそれぞれ伸管工程で所定の製品寸法に仕上げた場合の各製品の内表面粗さを、同一寸法の真直な被研削細径管の内面を機械的切削処理して仕上げた製品の内表面粗さと比較して表3に示す。
表3の結果より明らかなごとく、本発明のサンドブラスト処理した製品の内表面粗さは、従来法の機械的切削処理の製品に比べて粗さが低減している。これはサンドブラスト処理することにより、原管内面に均一微細な梨地肌が形成され、それが潤滑油の保持効果を上げて良好な潤滑状態のもとで伸管加工が行われるからであると考えられる。
【0025】
【表3】
【0026】
なお、ここでは図2に示す管内面研削装置により短尺管の内面を研削した場合の実施例のみを示したが、図4あるいは図5に示す管内面研削装置により長尺管の内面を研削した場合も同様の効果が得られることはいうまでもない。また、前記実施例は自動車のディーゼル機関の燃料噴射管に使用される細径管に適用した場合を説明したが、この他にも例えば建設機械用、船舶用等のディーゼル機関に使用される厚肉細径管をはじめ種々の管に適用しても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【0027】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明法によれば、管体の長短にかかわらずサンドブラスト処理により管軸方向および円周方向に均一に研削することができるので、管体の肉厚の均一化がはかられるばかりでなく、熱間製管時あるいは途中工程の伸管時に発生した管内面の酸化スケール疵(微細クラック)や皺を完全に除去することができ、また傾斜噴射は平行噴射に比べ研削能が大きいため管内面を目標値まで研削するのに長時間要することもないため、内周面が高品質でかつ眞円度、均一性に優れた細径管を低コストで製造することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明法を実施するための装置の第1実施例を示す概略図である。
【図2】本発明法を実施するための装置の第2実施例を示す概略図である。
【図3】本発明法を実施するための装置の第3実施例を示す概略図である。
【図4】本発明法を実施するための装置の第4実施例を示す概略図である。
【図5】本発明法を実施するための装置の第5実施例を示す概略図である。
【図6】本発明の実施例おけるサンドブラスト処理後の細径管の内面形状を示す図である。
【符号の説明】
11a 短尺の被研削細径管
11b 長尺の被研削細径管
12 管保持台
13 管曲げ付与装置
14 管回転装置
15 管曲げモーメント付与装置
16 研削材噴射ノズル[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for cutting an inner peripheral surface of a small-diameter pipe that requires smoothness of the inner peripheral surface, and in particular, during the hot pipe production in the production of a fuel injection pipe of a diesel engine, etc. The present invention relates to a method for grinding an inner peripheral surface of a small-diameter pipe that removes oxide scale wrinkles (fine cracks) and wrinkles generated on the inner surface of the pipe.
[0002]
[Prior art]
Small diameter pipes used for fuel injection pipes of diesel engines require high smoothness of the pipe inner surface to reduce the passage resistance in the pipe and prevent the injection nozzle from clogging, and withstand repeated fatigue under high pressure. Therefore, it is required to reduce defects on the inner peripheral surface of the pipe, particularly fine cracks and wrinkles.
[0003]
As a method for removing fine cracks and soot in the small-diameter pipe used in this fuel injection pipe, for example, (1) a method by mechanical cutting (see Japanese Patent No. 3085762, etc.), and (2) a method by sandblasting (Japanese Patent Laid-Open No. Japanese Patent Publication No. 61-126368, Japanese Patent Publication No. 49-40773, etc.) are known.
However, the conventional method (1) by mechanical cutting can completely remove the black skin layer during hot rolling even for pipes with uneven thickness and eccentricity. Even if new microcracks are generated during pipe expansion, they can be removed reliably, resulting in high internal pressure repetition pressure and high quality thin pipes. In addition, the cost is high, the length of the tubular body is limited by mechanical cutting, and it can only be applied to a short tubular body. In addition, there are problems that the number of drawn tubes in the subsequent process increases.
In addition, the method (2) by sandblasting is advantageous in that it is more efficient and less expensive than the method by mechanical cutting, and can be applied to relatively long pipes. All processing methods have a low grinding ability because they are blasted (parallel injection) in a straight pipe state, and there is a limit to uniform grinding in the tube axis direction and the circumferential direction. There is a disadvantage that it takes a long time to grind. Furthermore, since the grinding amount differs in the tube axis direction and the circumferential direction, the thickness of the tube body inevitably fluctuates, resulting in a difference in the workability between the tube center and the ends of both tubes in the subsequent tube drawing process. There is a problem.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the problems of the above-described prior art, particularly the method by sandblasting, and provides a method for grinding an inner peripheral surface of a small-diameter pipe that can be uniformly ground in the pipe axis direction and the circumferential direction by sandblasting. The purpose is to propose.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for grinding an inner peripheral surface of a small-diameter pipe by sandblasting, and the first invention provides that the thin-diameter pipe to be ground is subjected to an internal stress that is less than or equal to the elastic limit. The second invention is characterized in that sandblasting is performed in a state where a single portion or a plurality of portions are continuously bent and rotated around the tube axis, and the second invention is characterized in that the thin pipe to be ground is below the elastic limit or below the elastic limit. It is curved with the above internal stress and fixed at one end of the fine pipe to be ground while being rotated around the tube axis, and is subjected to sandblasting by displacing the other end in the bending direction. The third invention is characterized in that, in the second invention, the sandblasting treatment is performed by alternately displacing both ends of the fine pipe to be ground in the bending direction. Fine to be ground And characterized in that Shinkan straight tubes in straightening step, the fifth invention, after the sandblasting, and is characterized in that the back straight in a state of continuing to impart rotation.
In addition, it is preferable to perform the said sandblasting process alternately from the both pipe ends of a to-be-ground small diameter pipe | tube.
[0006]
In the present invention, it is a tube body to bend a small-diameter pipe to be ground in a single or continuous plural places so that the internal stress is below the elastic limit or above the elastic limit, and to perform the sandblast treatment in this curved state. This is because the amount of grinding at the center part and the end part in the axial direction of the core is made uniform.
That is, in the straight pipe (parallel injection), as described above, the grinding ability of the inner surface of the pipe is small, so that the grinding amount is inevitably different between the central part and the end part in the axial direction of the pipe body. However, when the abrasive is jetted in a state where the tube is curved, the grinding ability is larger than that of parallel jet because it corresponds to so-called inclined jet. That is, when the tube is bent, the inclined jet is produced at each position in the axial direction, so that grinding close to uniform grinding in the tube axis direction is possible. Furthermore, uniform grinding in the pipe circumferential direction is also possible by injecting the abrasive while rotating the pipe body around the pipe axis in a curved state.
Therefore, when sandblasting is performed while rotating the tube body around the tube axis in a state where the tube body is bent single or continuously, the tube axis direction and the circumferential direction can be uniformly ground. Since the thickness of the body rarely fluctuates, there is not much difference in the degree of processing between the central part of the pipe body and the vicinity of both pipe ends in the subsequent pipe drawing process. Further, it has been found that the effect of equalizing the grinding amount in the tube axis direction increases as the deflection amount of the tube increases. Furthermore, since the inclined jet has a higher grinding ability than the parallel jet, it does not take a long time to grind the inner surface of the pipe to the target value.
[0007]
In addition, in the case of a to-be-ground small diameter pipe having a relatively short pipe length, the sand blasting process is performed in a state where the pipe body is bent in a single shape like an arcuate shape, but the pipe length is, for example, about 5 m to 30 m. In such a case, the single bending method increases the absolute value of the bending deflection, resulting in an excessive apparatus. For this reason, in the present invention, a method is adopted in which the tube body is continuously bent like a wave shape (meandering shape or sine curve shape) and sandblasting is performed. In other words, even when the tube is bent continuously, it is possible to perform grinding close to uniform grinding in the tube axis direction and uniform grinding in the tube circumferential direction because of the inclined jet at each axial position. It becomes.
[0008]
In the present invention, the one end of the thin pipe to be ground curved in an arcuate shape is fixed, and the other end is displaced in the bending direction to perform the sand blasting process. This is because when the point is shifted in the axial direction, the point with substantially zero curvature is not fixed, so that the grinding amount can be made substantially uniform over the entire length of the tube. Furthermore, it goes without saying that the same effects can be obtained by alternately displacing not only one end portion of the thin pipe to be ground but also both tube end portions in the bending direction.
[0009]
It has also been found that the pipe inner surface roughness improves when the pipe is drawn after sandblasting. This is because, by sandblasting, a uniform fine textured surface is formed on the inner surface of the original tube, which increases the retention effect of the lubricating oil and the tube is drawn under good lubrication conditions. Conceivable.
[0010]
In addition, as a method of bending a small-diameter pipe to be ground in a circular shape, a parabolic shape, an elliptical shape, or the like in a single portion or continuously, a plurality of portions are continuously bent in the middle portion of the tubular body while holding both ends of the tubular body. Preferably, there are a method of applying a concentrated load to a plurality of locations, a method of applying a bending moment to the tube body while holding both ends of the tube body, and the like.
[0011]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 are schematic views showing examples of apparatuses for carrying out the method of the present invention, and FIGS. 1 to 3 show examples of apparatuses for small diameter pipes to be ground having a relatively short pipe length (about 1 to 5 m). 4 to 5 show examples of apparatuses for long-diameter thin pipes having a pipe length of about 5 to 30 m, for example. In the figure, 11a is a short to-be-ground small diameter pipe, 11b is a long to-be-ground small diameter pipe, 12 is a tube holding table, 13 is a tube bending applying device, 14 is a tube rotating device, and 15 is a tube bending moment applying device. , 16 is an abrasive spray nozzle.
[0012]
The to-be-ground
[0013]
The tube holding table 12 in the apparatus shown in FIGS. 1 to 5 is, for example, one having a mechanism that clamps the end of the tube so that it can be attached and detached and rotated and held. 14 is provided so that rotation can be imparted to the tube around the tube axis. The
As the
As the tube bending imparting
[0014]
The apparatus shown in FIG. 1 shows the case where there is one tube
[0015]
When sandblasting is applied to the
[0016]
When sandblasting is performed on the
[0017]
When sandblasting is performed on the
[0018]
Next, when sand blasting is performed on the
[0019]
Further, when sandblasting is performed on the
In this example, one end of the tube body is fixed and the other end is movably provided so as to be displaced as indicated by arrow A. However, not only the one end but also the tube ends on both sides are indicated by arrows. It is also possible to movably displace it like a and to perform sandblasting while alternately shifting the pipe ends on both sides as shown by arrows a and b.
[0020]
In addition, as a method of curving the to-be-ground small diameter tube in an arc shape, a parabola shape, an elliptical shape, etc., a method of applying a concentrated load to the tube body central portion or an arbitrary place in a state where both ends of the tube body are gripped, Alternatively, there is a method of applying a bending moment to the tube while holding both ends of the tube, but the amount of residual deflection when the to-be-ground thin tube is bent with internal stress below the elastic limit or above the elastic limit Is described as follows.
In other words, when the thin pipe to be ground is bent, the pipe of the full length elastic deformation is naturally straightened if the bending is removed so that the remaining amount of deflection is eliminated. On the other hand, for a pipe that has undergone plastic deformation due to bending, if the bending is removed by stopping the rotation of the pipe, a residual deflection amount σr is generated, and thus it is necessary to reduce this residual bending. As the method, the bending may be gradually removed while rotating the tube. In this method, when the number of rotations of the tube between the start of the bending removal operation and the end of the bending removal is Ns, the remaining deflection amount σr is reduced by increasing Ns. This is due to the fact that corrective action by repeated rotating bending worked.
As another method for reducing the residual deflection, there is a method of using a press straightener or a rotary straightener after sandblasting.
Although FIGS. 1 to 5 show a method in which the tube is first rotated and then rotated, the tube may be first rotated and then bent.
[0021]
【Example】
Example 1
As the thin pipe to be ground, the material JIS G3455 STS370 was used, and pipes of various sizes and deflection amounts shown in Table 1 were used, and the sandblasting was performed while the pipe was curved and rotated by the pipe inner surface grinding apparatus shown in FIG. . Table 2 shows the grinding material, grinding material injection pressure, and grinding time in this example, and FIG. 6 shows the inner surface shape of the small-diameter pipe after processing. For comparison, FIG. 6 also shows the results obtained by the conventional method when the sand blasting process was performed while rotating the straight pipe to be ground shown in Table 1 (conventional example).
As is apparent from the results shown in FIG. 6, the method of the present invention is more uniform in the grinding amount in the pipe axis direction and the pipe circumferential direction than the conventional method in which the thin pipe to be ground is straightened and sandblasted. It can be seen that the effect increases as the tube deflection σ increases.
A slight difference in the grinding amount even with the same amount of deflection is considered to be due to the pressure loss due to the size of the inner diameter of the tube.
[0022]
[Table 1]
[0023]
[Table 2]
[0024]
Example 2
The inner surface roughness of each product when the sandblasted pipes (original pipes) of test Nos. 1 and 2 in Example 1 are finished to the predetermined product dimensions in the drawing process, and the straight ground fine diameter of the same dimensions. Table 3 compares the inner surface roughness of the product finished by mechanically cutting the inner surface of the tube.
As is apparent from the results in Table 3, the inner surface roughness of the sandblasted product of the present invention is less than that of the conventional mechanical cutting product. This is thought to be because the sandblasting process forms a uniform fine textured surface on the inner surface of the original tube, which increases the retention effect of the lubricating oil and allows the tube to be drawn under good lubrication conditions. It is done.
[0025]
[Table 3]
[0026]
Here, only the embodiment in which the inner surface of the short pipe is ground by the pipe inner surface grinding apparatus shown in FIG. 2 is shown, but the inner face of the long pipe is ground by the pipe inner surface grinding apparatus shown in FIG. 4 or FIG. Needless to say, the same effect can be obtained in this case. Moreover, although the said Example demonstrated the case where it applied to the thin diameter pipe | tube used for the fuel-injection pipe | tube of the diesel engine of a motor vehicle, the thickness used for diesel engines, such as for construction machines and ships, is also used for this. It goes without saying that the same effect can be obtained even if it is applied to various pipes including a thin-walled pipe.
[0027]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the method of the present invention, the pipe body can be uniformly ground by sandblasting regardless of the length of the pipe body, so that the thickness of the pipe body can be made uniform. In addition to being peeled off, it is possible to completely remove oxide scale soot (fine cracks) and soot from the inner surface of the pipe that has been generated during hot pipe making or during the extension of the intermediate process. Compared with the high grinding ability, it does not take a long time to grind the inner surface of the pipe to the target value, so that a small diameter pipe with high quality, roundness and uniformity can be manufactured at a low cost. There is an excellent effect of being able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of an apparatus for carrying out the method of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a second embodiment of an apparatus for carrying out the method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a third embodiment of an apparatus for carrying out the method of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing a fourth embodiment of an apparatus for carrying out the method of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing a fifth embodiment of an apparatus for carrying out the method of the present invention.
FIG. 6 is a view showing an inner surface shape of a small-diameter pipe after sandblasting in an example of the present invention.
[Explanation of symbols]
11a Short to-be-ground
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