CN100515595C - 管体制造方法，管体，以及使用该管体的图像形成装置 - Google Patents

管体制造方法，管体，以及使用该管体的图像形成装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及管体制造方法，管体，以及使用该管体的图像形成装置。在本发明涉及的管体制造方法中，向二次中间成形品(14)的邻接面构成壁部(16a，16b)施加外力，使得一对边(6e，6e)互相密接，残留用于维持该密接状态的回弹力，制造管体，在成形该二次中间成形品(14)的加工步骤中，在邻接面构成壁部(16a，16b)上形成塑性变形部(6f)，该塑性变形部(6f)朝与金属板的弯曲线直交的方向延伸。压力加工时，外力被塑性变形部吸收，能防止由管体的邻接面构成壁部构成的面的变形，即使对该面以及形成在该面上的孔要求高精度场合，能避免对全部构件进行检验，抑制成本上升。

Description

管体制造方法，管体，以及使用该管体的图像形成装置
技术领域
本发明涉及管体(pipe body)制造方法，管体，以及使用该管体的图像形成装置，更详细地说，本发明涉及通过对金属板进行弯曲加工，制造截面为矩形的管体。
背景技术
作为制造截面为矩形的管体的先有技术，可以列举本申请人已经提出的特开2001-286934号公报等。在该公报中，如图1A所示，金属板40包括互相平行的一对边40a，40b，通过对该金属板进行弯曲加工，成形为如图1B所示的中间成形品41。该中间成形品41包括三构成壁部42，43a，43b，处于中央的构成壁部42与邻接面构成壁部43a，43b分别形成钝角θ1(仅图示构成壁部42与邻接面构成壁部43a所形成角度)，上述一对平行边40a，40b处于离开状态。
接着，如图1C，1D所示，对该中间成形品41的邻接面构成壁部43a，43b施加外力，使得构成壁部42弯曲，向外侧鼓出，同时，使得上述一对边40a，40b密接。然后，如图1E所示，通过对包含上述一对边40a，40b接合部44的面45加压，对构成壁部42的弯曲部分施加外力F，使得构成壁部42变形，成为平坦状，得到管体46。
根据这种管体制造技术，维持上述一对边40a，40b密接状态的回弹力残留在由构成壁部42构成的管体46的面47中，不需焊接上述一对边40a，40b，而能使它们处于密接状态。
如上所述，通过对面45进行加压，将外力施加在构成壁部42上，使得构成壁部42变形为平坦状，提高面45和面47的平面性。因金属板40的材料硬度偏差原因，邻接面构成壁部43a，43b对外力F的强度不够，或者因加工条件偏差原因，对面45进行加压的模具48的下死点位置比设定位置低，导致外力F过大，因此，在管体46，由邻接面构成壁部43a，43b构成的面49，50上，发生压曲那样的变形。当面49，50本身要求精度场合，或者在面49，50上要求以高的尺寸精度形成孔部场合，为了区分制品是否合格，需要对上述这种变形进行检验。
但是，上述这种变形不一定肯定发生，即使在同一批制品中，也存在确认发生场合，以及没有确认发生场合，如上所述，在制造高精度制品场合，需要对成品全部进行检验，存在成本增加的问题。
发明内容
本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于，提供管体制造方法，管体，以及使用该管体的图像形成装置，能防止压力加工时外力对构成管体的面所引起的变形，即使在上述面或该面上形成的孔部要求高精度场合，也能抑制上述因全部检验而引起的成本上升。
为了实现上述目的，本发明提出以下方案：
(1)一种管体制造方法，该管体具有矩形横截面，包括一上壁，两侧壁，以及一底壁，本管体制造方法包括以下步骤：
第一加工步骤，成形中间成形品，金属板具有一对互相平行的边，沿着与上述一对边平行的弯曲线，弯曲上述金属板，所得中间成形品包括一中央底壁，两邻接壁，以及两上壁，两邻接壁包括第一邻接壁和第二邻接壁，分别与上述中央底壁邻接，上述两上壁分别包括上述金属板的边，上述中央底壁分别与第一邻接壁、第二邻接壁所形成的角度为钝角，中间成形品的上述两上壁的一对边处于互相离开状态；
第二加工步骤，向上述第一邻接壁和第二邻接壁施加外力，使得上述中央底壁弯曲，向外侧鼓出，同时，使得上述两上壁的一对边密接；
第三加工步骤，向上述中央底壁的弯曲部分施加外力，使得上述中央底壁变形为平坦状，使得回弹力残留在中央底壁，用以维持上述一对边的密接状态；
其中，在上述第一加工步骤中，在上述第一邻接壁和/或第二邻接壁至少形成一条塑性变形部，该塑性变形部沿着与上述弯曲线正交的方向延伸。
(2)在上述(1)的管体制造方法中，在上述第三加工步骤中，通过加压包含上述一对边接合部的面，向上述中央底壁的弯曲部分施加外力，使得上述中央底壁变形为平坦状。
(3)一种管体制造方法，该管体具有矩形横截面，包括一上壁，两侧壁，以及一底壁，本管体制造方法包括以下步骤：
第一加工步骤，成形中间成形品，金属板具有一对互相平行的边，沿着与上述一对边平行的弯曲线，弯曲上述金属板，所得中间成形品包括一中央底壁，两邻接壁，以及两上壁，两邻接壁包括第一邻接壁和第二邻接壁，分别与上述中央底壁邻接，上述两上壁分别包括上述金属板的边，上述中央底壁分别与第一邻接壁、第二邻接壁所形成的角度为钝角，中间成形品的上述两上壁的一对边处于互相离开状态；
第二加工步骤，向上述第一邻接壁和第二邻接壁施加外力，使得上述两上壁的一对边密接，同时，通过阻止欲向外侧鼓出的上述中央底壁的弯曲，使得上述中央底壁保持平坦状，使得回弹力残留在中央底壁，维持上述一对边的密接状态；
第三加工步骤，向包含上述互相密接的一对边的接合部的面，以及
由上述中央底壁构成的面加压；
其中，在上述第一加工步骤中，在上述第一邻接壁和/或第二邻接壁至少形成一条塑性变形部，该塑性变形部沿着与上述弯曲线正交的方向延伸。
(4)一种管体制造方法，该管体具有矩形横截面，包括一上壁，两侧壁，以及一底壁，本管体制造方法包括以下步骤：
第一加工步骤，成形中间成形品，金属板具有一对互相平行的边，沿着与上述一对边平行的弯曲线，弯曲上述金属板，所得中间成形品包括一中央底壁，两邻接壁，以及两上壁，两邻接壁包括第一邻接壁和第二邻接壁，分别与上述中央底壁邻接，上述两上壁分别包括上述金属板的边，上述中央底壁分别与第一邻接壁、第二邻接壁所形成的角度为钝角，中间成形品的上述两上壁的一对边处于互相离开状态；
第二加工步骤，向上述第一邻接壁和第二邻接壁施加外力，使得上述两上壁的一对边密接，同时，通过在上述第一邻接壁和第二邻接壁上分别形成朝管体内侧凸出的凸部(3a，4a)，使得回弹力残留，维持上述一对边的密接状态；
第三加工步骤，向包含上述互相密接的一对边的接合部的面，以及
由上述中央底壁构成的面加压；
其中，在上述第一加工步骤中，在上述第一邻接壁和/或第二邻接壁至少形成一条塑性变形部，该塑性变形部沿着与上述弯曲线正交的方向延伸。
(5)在上述(1)-(4)中任一个的管体制造方法中，其中，至少一孔形成在上述第一邻接壁和/或第二邻接壁上，上述塑性变形部形成在上述孔附近。
(6)在上述(5)的管体制造方法中，沿着上述弯曲线，上述塑性变形部形成在上述孔的前方和/或后方。
(7)在上述(6)的管体制造方法中，上述塑性变形部的纵向端部延伸到超过上述孔(6a)的相应端部。
(8)在上述(1)-(4)中任一个的管体制造方法中，通过压出条形突起加工形成上述塑性变形部。
(9)在上述(8)的管体制造方法中，使得上述塑性变形部从上述第一邻接壁和/或第二邻接壁朝管体外侧凸起。
(10)在上述(8)的管体制造方法中，使得上述塑性变形部从上述第一邻接壁和/或第二邻接壁朝管体内侧凸起。
(11)一种管体，该管体具有矩形横截面，包括一上壁，两侧壁，以及一底壁，其特征在于，该管体通过上述本发明(1)-(10)中任一个所述的管体制造方法制得。
(12)一种图像形成装置，设有图像形成部，其特征在于，该图像形成装置使用上述本发明(11)中所述的管体。
按照上述本发明(1)，(2)的管体制造方法以及通过该方法制得的管体，在第一加工步骤中，在第一邻接壁和/或第二邻接壁至少形成一条塑性变形部，且该塑性变形部沿着与弯曲线正交的方向延伸，因此，在此后的使得回弹力残留的第二加工步骤中，即使向中央底壁的弯曲部分施加外力，该外力被该塑性变形部吸收，能防止由管体的邻接壁构成的面的变形，即使对该面要求高精度场合，也能避免对全部构件进行检验，能抑制成本上升。
按照上述本发明(3)，(4)的管体制造方法以及通过该方法制得的管体，在第一加工步骤中，在第一邻接壁和/或第二邻接壁至少形成一条塑性变形部，且该塑性变形部沿着与弯曲线正交的方向延伸，因此，在此后的第三加工步骤中，即使向包含互相密接的一对边的接合部的面，以及由中央底壁构成的面加压，该外力被塑性变形部吸收，能防止由管体的邻接壁构成的面的变形，且外力的作用方向与塑性变形部的延伸方向一致，能有效提高邻接壁相对该外力的强度。即使对该面要求高精度场合，也能避免对全部构件进行检验，能抑制成本上升。
按照上述本发明(5)的管体制造方法以及通过该方法制得的管体，至少一孔形成在上述第一邻接壁和/或第二邻接壁上，上述塑性变形部形成在上述孔附近，因此，在邻接壁上孔部附近产生的应力集中到塑性变形部，能有效地防止孔部变形。
按照上述本发明(6)的管体制造方法以及通过该方法制得的管体，沿着上述弯曲线，上述塑性变形部形成在上述孔的前方和/或后方，因此，在孔的前方和/或后方，外力被吸收，塑性变形部形成在上述孔的前方和后方场合比形成在其中一方场合的效果好。
按照上述本发明(7)的管体制造方法以及通过该方法制得的管体，上述塑性变形部的纵向端部延伸到超过上述孔(6a)的相应端部，因此，在邻接壁上，压力加工时外力集中到塑性变形部，能有效地防止孔部变形，即使对孔部要求高精度场合，也能避免对全部构件进行检验，能抑制成本上升。
按照上述本发明(8)的管体制造方法以及通过该方法制得的管体，通过压出条形突起加工形成上述塑性变形部，因此，能以低成本很容易形成上述塑性变形部。
按照上述本发明(9)的管体制造方法以及通过该方法制得的管体，使得上述塑性变形部从上述第一邻接壁和/或第二邻接壁朝管体外侧凸起，因此，在此后的加工步骤中，即使向中间成形品施加外力，该外力被该塑性变形部吸收，能防止由管体的邻接壁构成的面的变形，即使对该面要求高精度场合，也能避免对全部构件进行检验，能抑制成本上升。
按照上述本发明(10)的管体制造方法以及通过该方法制得的管体，使得上述塑性变形部从上述第一邻接壁和/或第二邻接壁朝管体内侧凸起，通过采取这种结构，使用现有的压力成形装置从左右金属模即加压凸模部件向邻接壁施加外力场合，塑性变形部与金属模不会干涉，没有必要对金属模施以用于避免上述干涉的改造等。另外，管体完成时，塑性变形部不向外侧突出，即使其他部件与管体侧壁相接场合，塑性变形部也不会与该其他部件相碰，不会妨害相接。
按照上述本发明(12)的图像形成装置，使用上述本发明(11)中所得到的管体，上述本发明的效果也能在图像形成装置中得到，通过使用本发明管体，能大幅度降低图像形成装置成本。
附图说明
图1表示先有技术的管体制造方法，其中，图1A表示金属板，图1B表示弯曲图1A的金属板形成中间成形品，图1C表示将图1B的中间成形品载置在压力成形装置中的状态，图1D表示从左右对图1C的中间成形品进行加压的状态，图1E表示图1D后从上下进行加压的状态；
图2是本发明第一实施例涉及的管体的斜视图；
图3是表示图2管体的正面图；
图4是用于制造图1，图2所示管体的金属板的平面图；
图5表示本发明第一实施例涉及的一次中间成形品，其中，图5A表示正面图，图5B表示平面图；
图6表示用于成形图5所示一次中间成形品的压力装置，其中，图6A表示将金属板载置在可动板上状态，图6B表示对该金属板加压的状态；
图7表示本发明第一实施例涉及的二次中间成形品的正面图，其中，图7A表示其整体图，图7B表示局部放大图；
图8表示图7的二次中间成形品的斜视图；
图9表示用于成形图7，图8所示二次中间成形品的压力装置，其中，图9A表示将一次中间成形品载置在可动板上状态，图9B表示对该一次中间成形品加压的状态；
图10表示二次中间成形品以及用于其成形的压力装置另一例的说明图；
图11表示相对构成壁部，邻接面构成壁部大场合的二次中间成形品例的正面图；
图12表示用于二次中间成形品成形的压力装置又一例的说明图；
图13表示由图12所示压力装置成形的二次中间成形品的正面图；
图14表示将图7，图8所示二次中间成形品载置在压力成形装置上状态的说明图；
图15表示第三加压部件与图14的载置在压力成形装置上的二次中间成形品的压曲部相接状态的说明图；
图16表示在图14的压力成形装置中，驱动第三加压凸模部件结束状态的说明图；
图17表示在图14的压力成形装置中，第四加压凸模部件对上面构成壁部进行加压的状态；
图18表示用于说明图2，图3所示管体上产生的回弹力的模式图；
图19表示将二次中间成形品载置在本发明第二实施例涉及的压力成形装置上状态的说明图；
图20表示第三加压部件与图19的载置在压力成形装置上的二次中间成形品的压曲部相接状态的说明图；
图21表示在图19的压力成形装置中，阻止二次中间成形品的一构成壁部向外侧鼓出的状态；
图22表示在图19的压力成形装置中，驱动第三加压凸模部件结束状态的说明图；
图23表示在图19的压力成形装置中，第四加压凸模部件对上面构成壁部进行加压的状态；
图24表示压力成形装置另一例的说明图；
图25A表示将二次中间成形品载置在本发明第三实施例涉及的压力成形装置上状态的说明图；
图25B为图25A的局部放大图；
图26表示第三加压部件与图25的载置在压力成形装置上的二次中间成形品的压曲部相接状态的说明图；
图27表示在图25的压力成形装置中，驱动第三加压凸模部件结束状态的说明图；
图28表示在图25的压力成形装置中，第四加压凸模部件对上面构成壁部进行加压的状态；
图29表示本发明第三实施例涉及的管体的斜视图；
图30表示图29的管体的正面图；
图31表示用于说明图29，图30所示管体上产生的回弹力的模式图；
图32表示将本发明涉及的管体用作框架的图像形成装置的说明图；
图33表示本发明实施例涉及的板体形状的说明图；
图34表示相对图33板体作为比较例的板体形状的说明图；
图35表示对图33板体的模拟条件，其中，图35A表示负荷处说明图，图35B表示固定处说明图；
图36表示对图34板体的模拟条件，其中，图36A表示负荷处说明图，图36B表示固定处说明图；
图37表示图35条件下变形状况说明图；
图38表示图36条件下变形状况说明图；
图39表示图35条件下应力分布状况说明图；
图40表示图36条件下应力分布状况说明图；
图41表示图33，图34各板体，负荷与位移量差之间关系图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的实施例。
第一实施例
图2是本发明第一实施例涉及的管体的斜视图，图3是表示图2管体的正面图。如图2和图3所示，管体1截面为矩形，其包括底面构成壁部2，与底面构成壁部2邻接的一对侧面构成壁部3，4，以及与底面构成壁部2对向的上面构成壁部5，作为与矩形各边对应的四个面。上面构成壁部5由一对接缝构成壁部5a，5b构成，接缝构成壁部5a，5b分别设有端面5c，5d，上述端面5c，5d互相密接，在上述上面构成壁部5的中央形成接缝即接合部5e。
如图4所示，该管体1是将矩形状金属板6作为原材料，通过压力加工成形，上述金属板6包括一对互相平行的边6e，6e。作为上述金属板6的材质，只要是能用于塑性加工的材质例如铁，铜，铝，不锈钢等，不管哪种都行，在本实施例中，使用铁作为上述金属板6的材质。在上述金属板6上高精度地形成功能上必要的螺孔6a，6a，使得螺孔6a，6a位于与侧面构成壁部3，4对应的地方。在本实施例中，当将本发明的管体1用作图像形成装置的框架时，例如，在管体1上安装其他管体等场合，或者将管体1安装到其他部件上场合，上述螺孔6a，6a作为安装用的结合部使用。
弯曲线6c，6c及6d，6d沿与上述边6e，6e相同方向延伸。在与侧面构成壁部3，4对应的地方，设有塑性变形部6f，其沿着上述弯曲线6c，6c及6d，6d，位于上述螺孔6a的前方及后方。上述塑性变形部6f是通过对金属板6施以压出条形突起加工(bead processing)使其塑性变形形成，在螺孔6a附近朝与弯曲线6c，6c，6d，6d正交方向延伸。上述塑性变形部6f的长度方向端部延伸到弯曲线6c或6d附近，塑性变形部6f沿着与弯曲线6c，6d正交的方向，达到螺孔6a直径整体。
在上述压力加工中，先沿弯曲线6c，6c将金属板6的边部6b，6b弯曲成直角即90°，使得上述金属板6的边部6b，6b朝与塑性变形部6f突出成凸状侧相反的侧立起，作为第一加工步骤。这样，上述边部6b，6b形成一对接缝构成壁部5a，5b，成形如图5所示的截面为凹状的一次中间成形品8。在图5中，标号9表示未弯曲部，将在以后工序按弯曲线6d，6d进行弯曲，金属板6的宽度方向尺寸L，弯曲线6c，6c及6d，6d的位置在考虑压力加工引起的金属伸长量基础上决定。
上述一次中间成形品8的压力加工使用例如图6所示的压力装置10。压力装置10大体上由第一固定板11，第一加压凸模部件12，可动板12a构成，第一固定板11上设有由周壁11a围成的凹部13，该周壁11a的形状与一次中间成形品8的外形即接缝构成壁部5a，5b的外形相对应。第一加压凸模部件12具有与一次中间成形品8的内形状相对应的形状，通过油缸装置(没有图示)，第一加压凸模部件12相对凹部13上下移动。可动板12a与另一油缸装置(没有图示)连接，随着上述第一加压凸模部件12的上下移动，使得上述可动板12a相对第一固定板11的周壁11a滑动。
如图6A所示，在上述第一加压凸模部件12以及可动板12a位于上方状态下，将金属板6载置在可动板12a上，该可动板12a位于比第一固定板11高H的位置。如图6B所示，使得上述第一加压凸模部件12下降，第一加压凸模部件12与可动板12a夹持金属板6加压，成形一次中间成形品8。将金属板6载置在可动板12a上时，使得塑性变形部6f朝下，即塑性变形部6f朝下方突出，可动板12a形状设计为不会压坏塑性变形部6f。
接着，沿弯曲线6d，6d弯曲一次中间成形品8的未弯曲部9，同时，使得被弯曲线6d，6d夹持部分弯曲，朝上方突出，形成以后构成底面构成壁部2的一构成壁部15，以后构成侧面构成壁部3的邻接面构成壁部16a，以后构成侧面构成壁部4的邻接面构成壁部16b。这样，如图7和图8所示，成形二次中间成形品14，作为中间成形品。
如图7B放大所示，二次中间成形品14的一构成壁部15由平坦部15a，15b及弯曲部15c构成，弯曲部15c位于上述平坦部15a，15b之间，平坦部15a与邻接面构成壁部16a或邻接面构成壁部16b邻接。平坦部15a与邻接面构成壁部16a或邻接面构成壁部16b所形成的角度θ3为比管体1截面形状中对应角度即底面构成壁部2与侧面构成壁部3或侧面构成壁部4所形成的角度θ2(＝90°，参照图3)大的钝角，由于该一构成壁部15的形状，一对边6e，6e即端面5c，5d之间处于离开状态。
上述二次中间成形品14的压力加工使用例如图9所示的压力装置17。压力装置17大体上由第二固定板19，第二加压凸模部件20，可动板20b构成，第二固定板19上设有由周壁19a围成的凹部18，该周壁19a的形状与二次中间成形品14的外形即邻接面构成壁部16a，16b的外形相对应。
在该周壁19a以及第二固定板19的上面19b形成凹进部(没有图示)，使得对一次中间成形品8进行压力加工时，塑性变形部6f位于该凹进部位置，不会被压坏。
第二加压凸模部件20在其下部设有凸模部20a，该凸模部20a具有与二次中间成形品14的一构成壁部15的内形状以及邻接面构成壁部16a，16b的下部内形状相对应的形状，通过油缸装置(没有图示)，第二加压凸模部件20相对凹部18上下移动。可动板20b与另一油缸装置(没有图示)连接，随着上述第二加压凸模部件20的上下移动，使得上述可动板20b相对第二固定板19滑动。该可动板20b的上面20c精加工成与二次中间成形品14的一构成壁部15的外形相对应的形状。
如图9A所示，在上述第二加压凸模部件20以及可动板20b位于上方状态下，将一次中间成形品8载置在可动板20b上，该可动板20b位于比第二固定板19高H1的位置。如图9B所示，使得上述第二加压凸模部件20下降，进入一次中间成形品8的凹状内部，第二加压凸模部件20的凸模部20a与可动板20b的上面20c夹持未弯曲部9加压，成形二次中间成形品14。
从压力装置17取下该二次中间成形品14可按以下方法进行：使得第二加压凸模部件20上升，解除加工状态后，将二次中间成形品14沿长度方向(图9中与纸面垂直方向)取出。但是，例如图10所示，一构成壁部15弯曲大场合，或者如图11所示，邻接面构成壁部16a，16b的长度相对一构成壁部15的比例大场合，可以仅仅通过使得第二加压凸模部件20上升，使其通过一对边6e，6e之间，将二次中间成形品14取出。这样，能省去将二次中间成形品14沿长度方向拉出的作业工序，提高成形作业效率，节省作业空间。
通过使用图12所示的压力装置也能形成图13所示的一构成壁部15平坦的即不弯曲的二次中间成形品，但是，若考虑管体1完成时的底面构成壁部2的平坦性，或者考虑到可以仅仅通过使得第二加压凸模部件20上升就能将二次中间成形品14从压力装置17取出，那么一构成壁部15最好为图7，图8所示弯曲。在图7，图8中，处于弯曲状态的一构成壁部15由平坦部15a，15b及弯曲部15c构成，但是，弯曲状态并不局限于此。
接着，为了将该二次中间成形品14成形为作为成品的管体1，使用如图14所示的压力成形装置21。该压力成形装置21大体上由下模22和上模23构成，下模22设有第三固定板24，上模23设有可动板25，通过没有图示的缸装置，使得可动板25上下移动。
在第三固定板24上设有一对限位部件26，26，以及第三加压凸模部件27，27。另外，设有沿图14左右方向延伸的滑动导轨(没有图示)，上述一对第三加压凸模部件27，27能在该滑动导轨上滑动，通过没有图示的凸轮机构，能朝互相接近方向或离开方向连动移动。在下模22和上模23分离状态下，没有图示的赋能部件例如弹簧部件朝互相离开方向对上述第三加压凸模部件27，27施加能量。
在上述第三加压凸模部件27，27的互相对向的面分别形成凸模面27b，27b，向二次中间成形品14的邻接面构成壁部16a，16b加压。凸模面27b，27b并不是沿着弯曲线6c，6d涉及二次中间成形品14的全长延伸，而是使得当对二次中间成形品14进行压力加工时，凸模面27b不会压坏塑性变形部6f。
在可动板25上设有驱动部件29，29，用于驱动上述第三加压凸模部件27，27，同时，设有第四加压凸模部件30，用于向一对接缝构成壁部5a，5b加压。在驱动部件29，29的下部内侧，形成斜度部29a，29a，在第三加压凸模部件27，27的上部外侧，形成与上述斜度部29a，29a配合的斜度部27a，27a。
如图14所示，作为第三加工步骤，先将二次中间成形品14载置在第三加压凸模部件27，27的对向空间28的中心位置，使得一构成壁部15朝下。若使得上模23从该状态按箭头A1方向下降，则驱动部件29，29的斜度部29a，29a与第三加压凸模部件27，27的斜度部27a，27a配合，驱动第三加压凸模部件27，27以相同速度V1朝互相接近方向反抗上述赋能部件的赋能力移动。这样，第三加压凸模部件27，27的凸模面27b，27b同时与成为邻接面构成壁部16a，16b边界的压曲部31a，31b相接，第三加压凸模部件27，27的凸模面27b，27b施加外力，朝互相接近方向对邻接面构成壁部16a，16b施加压力。
如图16所示，若进一步朝互相接近方向驱动第三加压凸模部件27，27，则取除一构成壁部15的弯曲，端面5c，5d接近，最终密接，形成上面构成壁部5。这时，一构成壁部15与邻接面构成壁部16a，16b所形成的角度比原来小，但还没有完全成为90°，一构成壁部15朝下方鼓出，朝相反侧弯曲。压曲部31a，31b相对凸模面27b，27b滑向上方，邻接面构成壁部16a，16b立起，形成侧面构成壁部3，4。
接着，如图17所示，作为第四加工步骤，若使上模23进一步下降，则第三加压凸模部件27，27的斜度部27a，27a与驱动部件29，29的斜度部29a，29a的配合解除，第三加压凸模部件27，27在该位置停止。在这种状态下，若使上模23下降，则第四加压凸模部件30与上面构成壁部5相接，对上面构成壁部5加压，一构成壁部15成为平坦面，形成底面构成壁部2。
然后，若使上模23上升，与下模22分离，则第三加压凸模部件27，27再次朝互相离开方向移动，得到成品管体1。一般，若通过压力加工给与工作对象变形，会发生回弹现象，即解除加工力后，因工作对象所具有的弹性，变形多少有点回复的现象，因此，管体1的底面构成壁部2存在以下倾向：伴随该回弹而发生的应力(回弹力)而产生要回复到如图18点划线所示的弯曲面。残留在该底面构成壁部2的回弹力f1使得端面5c，5d保持密接状态。
在本实施例涉及的管体制造方法中，在成形二次中间成形品14的加工步骤即直到第二加工步骤的加工工序中，塑性变形部6f形成在邻接面构成壁部16a，16b上，沿着与弯曲线6c，6d成正交的方向延伸，因此，在此后的使得回弹力残留的加工步骤即第四加工步骤中，即使对一构成壁部15的弯曲部分施加外力，该外力也能被塑性变形部6f吸收，能防止管体1的侧面构成壁部3，4的变形。
在邻接面构成壁部16a，16b上形成螺孔6a，同时，在邻接面构成壁部16a，16b上，沿着弯曲线6c，6d在位于螺孔6a的前方及后方，形成塑性变形部6f，且延伸到超过螺孔6a端部的上方及下方(参照图2及图4)，因此，在邻接面构成壁部16a，16b，能防止压力加工时外力集中在塑性变形部6f，防止螺孔6a的变形，即使对螺孔6a要求高精度，也没有必要对全部进行检验，能抑制成本上升。
在本实施例中，塑性变形部6f沿着与弯曲线6c，6d成正交的方向延伸，因此，能有效地提高邻接面构成壁部16a，16b对于第四加压凸模部件30加压的强度，且该塑性变形部6f形成在螺孔6a附近，因此，在邻接面构成壁部16a，16b，能有效防止在螺孔6a附近产生的应力集中在塑性变形部6f，防止螺孔6a的变形。再有，通过压出条形突起加工形成塑性变形部6f，因此，能以低成本且容易地形成塑性变形部6f。
第二实施例
在本实施例涉及的管体制造方法中，在第三加工步骤，使用图19所示压力成形装置21a，代替压力成形装置21。该压力成形装置21a在第三加压凸模部件27，27的凸模面27b，27b设有摩擦系数高的摩擦接触部件27c，27c，在这一点上与压力成形装置21不同，其他与第一实施例相同，相同部分标以同一符号，说明省略。
如图19所示，对于经第一加工步骤和第二加工步骤制得的二次中间成形品14，作为第三加工步骤，先将其载置在第三加压凸模部件27，27的对向空间28的中心位置，使得一构成壁部15朝下。若使得上模23从该状态按箭头A2方向下降，则驱动部件29，29的斜度部29a，29a与第三加压凸模部件27，27的斜度部27a，27a配合，驱动第三加压凸模部件27，27以相同速度V2朝互相接近方向反抗没有图示的赋能部件例如弹簧部件的赋能力移动(参照图20)。这样，第三加压凸模部件27，27的凸模面27b，27b同时与压曲部31a，31b相接，第三加压凸模部件27，27的凸模面27b，27b施加外力，朝互相接近方向对邻接面构成壁部16a，16b施加压力。
参照图21和图22，若进一步朝互相接近方向驱动第三加压凸模部件27，27，则取除一构成壁部15的弯曲，端面5c，5d接近，最终密接，形成上面构成壁部5。这时，一构成壁部15欲朝下方鼓出，但是，由于压曲部31a，31b与摩擦接触部件27c，27c的最大静止摩擦力大，一构成壁部15在与第三固定板24相接阶段，不能朝下方鼓出，保持平坦状。另外，在一构成壁部15不离开第三固定板24范围内，压曲部31a，31b相对摩擦接触部件27c，27c往上方偏移若干，这样，邻接面构成壁部16a，16b立起，形成侧面构成壁部3，4，同时，一构成壁部15形成底面构成壁部2。
接着，如图23所示，作为第四加工步骤，若使上模23进一步下降，则第三加压凸模部件27，27的斜度部27a，27a与驱动部件29，29的斜度部29a，29a的配合解除，第三加压凸模部件27，27在该位置停止。在这种状态下，若使上模23下降，则第四加压凸模部件30与上面构成壁部5相接，对上面构成壁部5加压，能进一步提高底面构成壁部2及上面构成壁部5的平面性。
然后，若使上模23上升，与下模22分离，则第三加压凸模部件27，27再次朝互相离开方向移动，得到成品管体1。该管体1也与第一实施例一样，残留在底面构成壁部2的回弹力使得端面5c，5d保持密接状态。
在本实施例涉及的管体制造方法中，在成形二次中间成形品14的加工步骤即直到第二加工步骤的加工工序中，塑性变形部6f形成在邻接面构成壁部16a，16b上，沿着与弯曲线6c，6d成正交的方向延伸，因此，在此后的加工步骤即第四加工步骤中，即使对上面构成壁部5施加外力，该外力也能被塑性变形部6f吸收，能防止管体1的侧面构成壁部3，4变形，同时，防止螺孔6a变形。
如图24所示，在压力成形装置21a中，为了防止二次中间成形品14隆起，阻止朝一构成壁部15的相反侧弯曲，也可以设置突起27d，27d，代替上述摩擦接触部件27c，27c。
第三实施例
在本实施例涉及的管体制造方法中，如图25所示，在第一加工步骤及第二加工步骤中，成形二次中间成形品14，使得一构成壁部15与邻接面构成壁部16a，16b所形成的角度θ4＝90°。在第三加工步骤中，使用压力成形装置21b，代替压力成形装置21。该压力成形装置21b在第三加压凸模部件27，27的凸模面27b，27b设有突出部27e，27e，在这一点上与压力成形装置21不同，其他与第一实施例相同，相同部分标以同一符号，说明省略。
对于经第一加工步骤和第二加工步骤制得的二次中间成形品14，作为第三加工步骤，先将其载置在第三加压凸模部件27，27的对向空间28的中心位置，使得一构成壁部15朝下。若使得上模23从该状态按箭头A3方向下降，则驱动部件29，29的斜度部29a，29a与第三加压凸模部件27，27的斜度部27a，27a配合，驱动第三加压凸模部件27，27以相同速度V3朝互相接近方向反抗没有图示的赋能部件例如弹簧部件的赋能力移动(参照图26)。这样，第三加压凸模部件27，27的凸模面27b，27b同时与压曲部31a，31b相接，第三加压凸模部件27，27的凸模面27b，27b施加外力，朝互相接近方向对邻接面构成壁部16a，16b施加压力。
参照图26及图27，若进一步朝互相接近方向驱动第三加压凸模部件27，27，则取除一构成壁部15的弯曲，端面5c，5d接近，最终密接，形成上面构成壁部5。这时，压曲部31a，31b相对凸模面27b，27b往上方偏移，邻接面构成壁部16a，16b立起，形成侧面构成壁部3，4，同时，一构成壁部15与第三固定板24相接，受到来自第三固定板24的反力，最终成为平坦状，形成底面构成壁部2。在侧面构成壁部3，4形成凸部3a，4a，该凸部3a，4a是由于凸模面27b，27b上突出部27e，27e而引起的，向侧面构成壁部3，4的内侧凸出。
接着，如图28所示，作为第四加工步骤，若使上模23进一步下降，则第三加压凸模部件27，27的斜度部27a，27a与驱动部件29，29的斜度部29a，29a的配合解除，第三加压凸模部件27，27在该位置停止。在这种状态下，若使上模23下降，则第四加压凸模部件30与上面构成壁部5相接，对上面构成壁部5加压，能进一步提高底面构成壁部2及上面构成壁部5的平面性。
然后，若使上模23上升，与下模22分离，则第三加压凸模部件27，27再次朝互相离开方向移动，得到如图29和图30所示的成品管体1a。该管体1a的凸部3a，4a因回弹力关系具有欲回复到图31虚线所示形状的倾向，残留在该侧面构成壁部3，4中的回弹力f2使得端面5c，5d保持密接状态。
在本实施例涉及的管体制造方法中，与上述第二实施例同样，在第四加工步骤中，即使对上面构成壁部5施加外力，该外力也能被塑性变形部6f吸收，能防止侧面构成壁部3，4及螺孔6a变形。
第四实施例
本实施例表示将上述各实施例制得的管体用作图像形成装置框架的例子，如图32所示，该图像形成装置32包括在纸P上形成图像的图像形成部33，运送上述纸P的运送部34，支承上述图像形成部33及运送部34等的框架35。框架35使用上述各实施例制得的管体1或管体1a，能降低成本。
下面说明具体实施例，以便更详细地说明塑性变形部的效果。
图33和图34表示本实施例使用的样板，板厚为1.2mm，其中，图33表示板体36，其相当于切取邻接面构成壁部16a或16b而得，螺孔6a直径8mm，通过压出条形突起加工，形成塑性变形部6f，其凸侧圆弧R＝2.4mm，凹侧圆弧R＝1.2mm；图34表示板体37，除了没有形成塑性变形部6f之外，其他与上述板体36相同。
如图35，图36所示，对于板体36，37，使其一侧(在本实施例中，为底面构成壁部2侧)固定，对另一侧(在本实施例中，为上面构成壁部5侧)施加20kN的负荷，使用解析软件(在本实施例中，使用ANSYS公司的Designspace ver.6)解析这时的变形状况及应力分布状况，得到图37-图40所示结果。
图37表示板体36的螺孔6a的周面各部分沿负荷方向的变形量(位移量)。在周面中，外侧部分即图中上面侧部分，沿Y方向变形量为0.074×10-3m以上，最大变形量为0.109×10-3m(图中用Max表示)；内侧部分即图中下面侧部分，沿Y方向变形量为-0.170×10-3m以上，该负的最大变形量为-0.205×10-3m(图中用Min表示)。
图38表示板体37的螺孔6a周面各部分沿负荷方向的变形量，在周面中，外侧部分即图中上面侧部分，沿Y方向变形量为0.174×10-3m以上，最大变形量为0.232×10-3m(图中用Max表示)；内侧部分即图中下面侧部分，沿Y方向变形量为-0.229×10-3m以上，负的最大变形量为-0.287×10-3m(图中用Min表示)。
图39表示板体36各部分的应力分布，沿塑性变形部6f以及其沿Y方向的邻接部分，分布应力高，在应力集中区域，作用1.920×109Pa以上的应力，最大应力为2.861×109Pa(图中用Max表示)，作用在螺孔6a周围的应力为0.979×109Pa以下，作用在上述一侧的应力为0.666×109Pa以下，最小应力为0.038×109Pa(图中用Min表示)。
图40表示板体37各部分的应力分布，螺孔6a周围的分布应力相对高，在该区域，作用1.769×109Pa以上的应力，最大应力为3.941×109Pa(图中用Max表示)，作用在上述一侧的应力为0.900×109Pa以下，最小应力为0.031×109Pa(图中用Min表示)。
使得作用在板体36，37上的负荷变化为10kN，5kN，3kN，进行与上述同样的解析，求取Y方向Max与Min之差，即正的最大变形量与负的最大变形量之差，M1表示板体36的上述变形量之差，M2表示板体37的上述变形量之差。例如，上述负荷为20kN场合，M1＝0.109×10-3m-(-0.205×10-3m)＝0.314×10-3m＝0.314mm；M2＝0.232×10-3m-(-0.287×10-3m)＝0.519×10-3m＝0.519mm。结果表示在表1及图41中。
表1
Figure C0314906600221
从上述结果可知，在邻接面构成壁部16a或16b设有塑性变形部6f的板体，对负荷的变形平稳，螺孔6a圆周面的变形量也小。在图40中，应力集中在螺孔6a的圆周面上，而在图39中，应力被塑性变形部6f吸收，抑制螺孔6a周围的应力，通过压出条形突起加工形成的塑性变形部6f对于制造高精度管体非常有效。
上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。
例如，在上述各实施例中，使得塑性变形部6f朝二次中间成形品或管体外侧凸出，但本发明并不局限于此，也可以朝内侧凸出。通过采取这种结构，使用现有的压力成形装置从左右金属模即加压凸模部件向邻接面构成壁部16a，16b施加外力场合，塑性变形部6f与金属模不会干涉，没有必要对金属模施以用于避免上述干涉的改造等。另外，管体完成时，塑性变形部6f不向外侧突出，即使其他部件与侧面构成壁部3，4相接场合，塑性变形部6f也不会与该其他部件相碰，不会妨害相接。
在上述各实施例中，塑性变形部6f通过压出条形突起加工方法形成，但本发明并不局限于此，只要能吸收外力，也可以用其他加工方法形成。
在上述各实施例中，塑性变形部6f与弯曲线6c，6d正交，但本发明并不局限于此，塑性变形部6f与弯曲线6c，6d也可以不是正交。当然，塑性变形部6f与弯曲线6c，6d正交，能有效提高邻接面构成壁部16a，16b的强度。
在上述各实施例中，沿着弯曲线6c，6d，在螺孔6a的前方及后方设置塑性变形部6f，但本发明并不局限于此，也可以设置在前方及后方之一。当然，在螺孔6a的前方及后方设置塑性变形部6f比单方设置更能防止螺孔6a的变形。

Claims (12)

1.一种管体制造方法，该管体(1)具有矩形横截面，包括一上壁(5)，两侧壁(3，4)，以及一底壁(2)，本管体制造方法包括以下步骤：
第一加工步骤，成形中间成形品(14)，金属板(6)具有一对互相平行的边(6e，6e)，沿着与上述一对边(6e，6e)平行的弯曲线(6c，6d)，弯曲上述金属板，所得中间成形品(14)包括一中央底壁(15)，两邻接壁，以及两上壁(5a，5b)，两邻接壁包括第一邻接壁(16a)和第二邻接壁(16b)，分别与上述中央底壁(15)邻接，上述两上壁(5a，5b)分别包括上述金属板(6)的边(6e，6e)，上述中央底壁(15)分别与第一邻接壁(16a)、第二邻接壁(16b)所形成的角度为钝角，中间成形品(14)的上述两上壁(5a，5b)的一对边(6e，6e)处于互相离开状态；
第二加工步骤，向上述第一邻接壁(16a)和第二邻接壁(16b)施加外力，使得上述中央底壁(15)弯曲，向外侧鼓出，同时，使得上述两上壁(5a，5b)的一对边(6e，6e)密接；
第三加工步骤，向上述中央底壁(15)的弯曲部分施加外力，使得上述中央底壁(15)变形为平坦状，使得回弹力残留在中央底壁(15)，用以维持上述一对边(6e，6e)的密接状态；
其中，在上述第一加工步骤中，在上述第一邻接壁(16a)和/或第二邻接壁(16b)至少形成一条塑性变形部(6f)，该塑性变形部沿着与上述弯曲线(6c，6d)正交的方向延伸。
2.根据权利要求1中所述的管体制造方法，其特征在于，在上述第三加工步骤中，通过加压包含上述一对边(6e，6e)接合部的面，向上述中央底壁(15)的弯曲部分施加外力，使得上述中央底壁(15)变形为平坦状。
3.一种管体制造方法，该管体(1)具有矩形横截面，包括一上壁(5)，两侧壁(3，4)，以及一底壁(2)，本管体制造方法包括以下步骤：
第一加工步骤，成形中间成形品(14)，金属板(6)具有一对互相平行的边(6e，6e)，沿着与上述一对边(6e，6e)平行的弯曲线(6c，6d)，弯曲上述金属板，所得中间成形品(14)包括一中央底壁(15)，两邻接壁，以及两上壁(5a，5b)，两邻接壁包括第一邻接壁(16a)和第二邻接壁(16b)，分别与上述中央底壁(15)邻接，上述两上壁(5a，5b)分别包括上述金属板(6)的边(6e，6e)，上述中央底壁(15)分别与第一邻接壁(16a)、第二邻接壁(16b)所形成的角度为钝角，中间成形品(14)的上述两上壁(5a，5b)的一对边(6e，6e)处于互相离开状态；
第二加工步骤，向上述第一邻接壁(16a)和第二邻接壁(16b)施加外力，使得上述两上壁(5a，5b)的一对边(6e，6e)密接，同时，通过阻止欲向外侧鼓出的上述中央底壁(15)的弯曲，使得上述中央底壁(15)保持平坦状，使得回弹力残留在中央底壁(15)，维持上述一对边(6e，6e)的密接状态；
第三加工步骤，向包含上述互相密接的一对边(6e，6e)的接合部的面，以及由上述中央底壁(15)构成的面加压；
其中，在上述第一加工步骤中，在上述第一邻接壁(16a)和/或第二邻接壁(16b)至少形成一条塑性变形部(6f)，该塑性变形部沿着与上述弯曲线(6c，6d)正交的方向延伸。
4.一种管体制造方法，该管体(1)具有矩形横截面，包括一上壁(5)，两侧壁(3，4)，以及一底壁(2)，本管体制造方法包括以下步骤：
第一加工步骤，成形中间成形品(14)，金属板(6)具有一对互相平行的边(6e，6e)，沿着与上述一对边(6e，6e)平行的弯曲线(6c，6d)，弯曲上述金属板，所得中间成形品(14)包括一中央底壁(15)，两邻接壁，以及两上壁(5a，5b)，两邻接壁包括第一邻接壁(16a)和第二邻接壁(16b)，分别与上述中央底壁(15)邻接，上述两上壁(5a，5b)分别包括上述金属板(6)的边(6e，6e)，上述中央底壁(15)分别与第一邻接壁(16a)、第二邻接壁(16b)所形成的角度为钝角，中间成形品(14)的上述两上壁(5a，5b)的一对边(6e，6e)处于互相离开状态；
第二加工步骤，向上述第一邻接壁(16a)和第二邻接壁(16b)施加外力，使得上述两上壁(5a，5b)的一对边(6e，6e)密接，同时，通过在上述第一邻接壁(16a)和第二邻接壁(16b)上分别形成朝管体内侧凸出的凸部(3a，4a)，使得回弹力残留，维持上述一对边(6e，6e)的密接状态；
第三加工步骤，向包含上述互相密接的一对边(6e，6e)的接合部的面，以及由上述中央底壁(15)构成的面加压；
其中，在上述第一加工步骤中，在上述第一邻接壁(16a)和/或第二邻接壁(16b)至少形成一条塑性变形部(6f)，该塑性变形部沿着与上述弯曲线(6c，6d)正交的方向延伸。
5.根据权利要求1-4中任一个所述的管体制造方法，其特征在于，至少一孔(6a)形成在上述第一邻接壁(16a)和/或第二邻接壁(16b)上，上述塑性变形部(6f)形成在上述孔(6a)附近。
6.根据权利要求5中所述的管体制造方法，其特征在于，沿着上述弯曲线(6c，6d)，上述塑性变形部(6f)形成在上述孔(6a)的前方和/或后方。
7.根据权利要求6中所述的管体制造方法，其特征在于，上述塑性变形部(6f)的纵向端部延伸到超过上述孔(6a)的相应端部。
8.根据权利要求1-4中任一个所述的管体制造方法，其特征在于，通过压出条形突起加工形成上述塑性变形部(6f)。
9.根据权利要求8中所述的管体制造方法，其特征在于，使得上述塑性变形部(6f)从上述第一邻接壁(16a)和/或第二邻接壁(16b)朝管体外侧凸起。
10.根据权利要求8中所述的管体制造方法，其特征在于，使得上述塑性变形部(6f)从上述第一邻接壁(16a)和/或第二邻接壁(16b)朝管体内侧凸起。
11.一种管体，该管体(1)具有矩形横截面，包括一上壁(5)，两侧壁(3，4)，以及一底壁(2)，其特征在于，该管体(1)通过上述权利要求1-10中任一个所述的管体制造方法制得。
12.一种图像形成装置，设有图像形成部，其特征在于，该图像形成装置使用上述权利要求11中所述的管体。
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