以下、本発明の好ましい実施形態について� ��添付図面を参照しつつ説明する。図1は本発 明に係る金属製管材の管端処理方法に用いら れるプラグの軸心を通る概略断面図である。 また、図2は図1の領域Aの拡大図である。
 初めに、本実施形態における金属製管材の� ��端処理方法に用いられるプラグについて説� ��する。

 本実施形態のプラグ1は、図1および図2に示� ��ように、その軸心Mに直交する断面が略円形 状であり、その断面の断面径(軸心Mに直交す� ��断面の直径)が最大径Dとなる軸心方向位置X( D)から先端に向かって小径となる摺動部1aを� �し、前記摺動部1aであって断面径が0.7Dとな� �軸心方向位置X(0.7D)と前記軸心方向位置X(D)と の間において、前記摺動部1aの外面であるテ� ��パ面Sの前記軸心Mに対するテーパ角θがθ≦3 .5°となることを特徴とするものである。
 より詳しくは、本実施形態における前記テ� ��パ角θは、3.0°≦θ≦3.5°となっている。

 本実施形態において、前記プラグ1は、前記 テーパ面Sを有する摺動部1aと、当該摺動部1a� ��さらに先端側に摺動部1aの断面径が0.7Dとな� ��軸心方向位置X(0.7D)から先端に向かってさら に小径となる先端部1bと、前記摺動部1aの後� �側に摺動部1aの断面形が最大径Dとなる軸心� �向位置X(D)から後端に向かって小径となる後� ��部1cとを有している。本実施形態において� �、テーパ面Sは、軸心Mを通る断面視において 外側に凸の曲線状に形成されている。したが って、本実施形態においては、軸心M方向に� �ってX(D)に近づく程、テーパ角θが上記範囲� �で小さくなり、X(0.7D)に近づく程、テーパ角� �が上記範囲内で大きくなる。また、摺動部1a および先端部1bの外面が滑らかな曲線となる� ��うに接続されている。
 前記プラグ1の前記後端部1cには、シリンダ3 が取り付けられ、シリンダ3を介してプラグ1� ��軸心M方向に移動可能に構成されている
 前記プラグ1は、例えば、超硬材料(WC粉末を 焼結することによって製造)に表面コーティ� �グ処理することにより形成される。

 前記プラグ1は、内径d(直径)が0.7D≦d<D� �ある金属製管材2の拡管処理に用いられる。� ��なわち、プラグ1の軸心Mが金属製管材2の軸� ��と略同一直線上になった状態で、シリンダ3 によりプラグ1が金属製管材2の管端部に挿通� ��れた際、当該管端部は、摺動部1aのテーパ� �Sと接触することとなる。

 そして、金属製管材2の管端部にプラグ1の� �記テーパ面Sが接触する際の接触角α(すなわ� ��、テーパ角θに等しい)が上記範囲内となり� ��かつ、管端部内をプラグ1が摺動している間 の管端部と前記テーパ面Sとの接触角も上記� �囲内となる。このため、管端部内側にキズ� �発生させることなく、管端部を拡管して所� �の寸法公差内の内径にすることができる。
 しかも、本実施形態のプラグ1においては、 前記範囲における前記テーパ角θの下限値が3 .0°に規定される。前記テーパ角θを3.0°以上� ��することにより、プラグ1の軸心方向長さを 可及的に短くすることができるため、プラグ 1の重量増や設備の大型化を防止することが� �きる。

 なお、本実施形態におけるテーパ面Sは、 図1および図2に示すように軸心Mを通る断面視 において外側に凸の曲線状となっているが、 これに限られず、軸心Mを通る断面視におい� �直線状となっていてもよい。

 次に、本実施形態における金属製管材2の管 端処理方法について説明する。
 まず、金属製管材2を所望の外径寸法(寸法� �差内)に加工する。ここで、金属製管材は、� ��に限定されないが、例えば、マルテンサイ� ��系ステンレス[(12~13)Cr-(2.5~6)Ni-(0.3~2.5)Mo]が用� ��られる。

 次に、必要であれば、金属製管材2の内面を 脱スケールする。上記金属製管材2を油井用� �管として作製する場合には、API(アメリカ石� ��協会)規格においてマルテンサイト系ステン レス鋼管は管内面のスケールを除去すること が規定されているため、脱スケールを実施し なければならない。
 脱スケール処理としては、例えば、ショッ� ��ブラスト、酸洗、研磨等の処理が挙げられ� ��。

 続いて、前記プラグ1を用いて金属製管材2� �管端部を拡管する拡管処理を行う。まず、� �記金属製管材2をエキスパンド装置(図示せず )に固定する。そして、金属製管材2の軸心が� ��ラグ1の軸心Mと略同一になるように調整す� �。
 軸心Mを合わせた後、シリンダ3によりプラ� �1を金属製管材2の端部から所定の距離まで押 し込む。このとき、金属製管材2の管端部は� �ラグ1により拡管される。所定の距離までプ� ��グ1を押し込んだ後、シリンダ3によりプラ� �1を押し込んだ方向と反対方向に引き抜く。

 このような拡管処理を行った後、当該処� ��済みの金属製管材2の管端部に、切削加工を 施してねじ部を形成する。

 このように、金属製管材2の管端部にねじ部 を形成する前に、前記条件のプラグ1を用い� �拡管処理が行われることにより、拡管処理� �工程において、管端部内側にキズが発生す� �ことなく、しかも、次のねじ切り工程にお� �て、ねじ部に対する寸法公差内となるよう� �ねじ部を形成することができる。したがっ� �、金属製管材2の管端部にねじ部を形成する� ��際し、管端部内側のキズの発生を防止しつ� ��、高精度寸法のねじ部を形成することがで� ��る。
 しかも、本実施形態においては、金属製管� ��2の内面を脱スケールしているため、拡管処 理においてはスケールの潤滑がなくなるが、 上記プラグ1を用いることにより、スケール� �潤滑がないにも関わらず、管端部内側のキ� �の発生を効果的に防止することができる。� �たがって、内面を脱スケールした金属製管� �3に対してねじ部を形成する際に、本発明の� ��属製管材2の管端処理方法を好適に用いるこ とができる。

 なお、上述した管端処理方法では、金属� ��管材2の外径寸法加工後に脱スケールおよび 拡管処理を実施したが、当該外径寸法加工後 に、金属製管材2の軸心方向の曲がりの矯正� �真円度の向上を目的とした矯正処理を行っ� �後、脱スケールおよび拡管処理を行うこと� �してもよい。矯正処理は、例えばストレー� �ナを用いて実施される。また、金属製管材2� ��強度や靭性等の特性を調整するために、矯� ��処理前に熱処理を実施してもよい。また、� ��管処理により金属製管材2に発生した加工歪 や残留応力を除去するために、拡管された部 分を熱処理してもよい。また、強度や靭性と いった金属製管材2の機械特性を調整するた� �に、拡管処理後に熱処理を実施してもよい� �

 以上、本発明に係る実施の形態を説明し� ��が、本発明は上記実施の形態に限定される� ��のではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内� ��種々の改良、変更、修正が可能である。