CN102740991B - 液压成形方法和液压成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种液压成形方法，其特征在于，具有：在成对模具的入口部内配置坯料管的管端部的工序，所述成对模具设置有入口部与底部相比被扩径了的有底的孔状的模腔，在入口部和底部之间形成有从入口部内形向底部内形接近的锥部，所述入口部配置为相互对向；通过将所述成对模具的一方朝向另一方驱动，利用所述锥部将所述坯料管的管端部向内侧挤压进行压制成形的工序；和对于两侧的管端面与所述成对模具的模腔底面抵接了的所述坯料管，向内部供给成形液从而负载内压，并且将所述成对模具的一方朝向另一方驱动从而沿管轴方向负载压缩载荷，由此将该坯料管液压成形的工序。

Description

液压成形方法和液压成形装置

技术领域

本发明涉及通过对配置于模具内的坯料管，向内部供给成形液而负载内压，并且沿管轴方向负载压缩载荷，来得到液压成形品的液压成形方法和液压成形装置。

背景技术

一直以来，作为金属管的成形方法之一已知液压成形。图13是用于对以往的液压成形方法进行说明的图。

在一般的液压成形中，如图13（a）所示，使用具有模腔114的上下的模具111和成为液压成形品的坯料的截面圆形的坯料管105，该模腔114有与沿垂直于管轴的方向分割了管状的液压成形品的外形大致相同的内形。在进行液压成形时，首先，在该模具111的模腔114内配置坯料管105。接着，如图13（b）所示，进行上下的模具111的合模。接着，如图13（c）所示，对坯料管105向内部供给成形液125从而负载内压，并且利用轴压冲头151对坯料管105沿管轴方向负载压缩载荷。由此，如图13（d）所示，坯料管105一边被扩径一边被压缩，得到具有沿着模具111的模腔114内形的外形的液压成形品103。在液压成形中，可以通过坯料管105的压缩来弥补扩径所引起的坯料管105的壁厚减少，具有能够高精度地成形出复杂形状的成形品的优点。

然而，在近年，要求各种各样的形状的液压成形品。图14（a）、（b）是表示这样的液压成形品103的一例的图。该液压成形品103，管轴方向的两侧的管端部103a形成为相比于其中间部103b向内侧变窄的截面形状，该管端部103a形成为将截面正方形的中间部103b的截面形状沿周向旋转了约45°的截面正方形。

为了得到这样的液压成形品103，首先，将模具111的模腔114成形为与液压成形品103的外形相应的形状。然后，如图14（c）所示，作为液压成形的前道工序，向方向P1推压坯料管105进行压制成形，以使得在模具111合模前能够将坯料管105配置在模具111的模腔114内。其结果，一般得到管端部形成为与液压成形品103的管端部103a相应的形状的中间成形品。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2003-290845号公报

发明内容

但是，在现有方法中，如上述那样，作为液压成形的前道工序另行进行了压制成形，因此产生了将中间成形品从压制成形用的模具转移到液压成形用的模具的麻烦。另外，在将中间成形品从压制成形用的模具脱模后，在中间成形品的被压制成形了的部位发生回弹（springback），发生了即使将中间成形品配置在液压成形用的模具内也不能够进行合模的、所谓顶伤（pinching）的问题。另外，由于在压制成形时对坯料管105作用的轴载荷，中间成形品的管端面变为扁的形状的情况下，为了可以利用轴压冲头151进行轴向挤压，产生了对中间成形品的端面另行进行切断、锻造等加工的必要。

另外，在以往的液压成形中，作为为了实现液压成形而需要的驱动机构，需要用于将模具111合模的驱动装置和用于驱动两个轴压冲头151的两个驱动装置的合计三个驱动装置，相应地，产生了驱动装置的浪费、成形装置的大型化的问题。另外，轴压冲头151需要形成为与模具111相应的形状、即与液压成形品103的管端部103a外形大致相同的形状，以使得能够在模具111内滑动，相应地，会招致成形装置整体的成本增大。

另外，即使在不需要进行作为液压成形的前道工序的压制成形的情况下，在进行液压成形时，也需要使用与模具111的模腔114内的一部分密着地嵌入的外径的坯料管105，在能够配置在模具111内的坯料管105的直径上产生了限制。

因此，本发明是鉴于上述问题研究出的，其目的在于提供一种即使在得到液压成形品时需要与液压成形一同进行坯料管的管端部的压制成形的场合，也能够非常容易地进行全部工序，而且可以谋求装置的简化、小型化，还能够使坯料管的尺寸的自由度提高的液压成形方法和液压成形装置。

本发明者为了解决上述课题而专心研讨的结果，发明了下述的液压成形方法和液压成形装置。

第1发明涉及的液压成形方法，其特征在于，具有：在成对模具的入口部内配置坯料管的管端部的工序，上述成对模具设置有入口部与底部相比被扩径了的有底的孔状的模腔，在入口部和底部之间形成有从入口部内形向底部内形接近的锥部，上述入口部配置为相互对向；通过将上述成对模具的一方朝向另一方驱动，利用上述锥部将上述坯料管的管端部向内侧挤压进行压制成形的工序；和通过对于两侧的管端面与上述成对模具的模腔底面抵接了的上述坯料管，向内部供给成形液从而负载内压，并且将上述成对模具的一方朝向另一方驱动从而沿管轴方向负载压缩载荷，将该坯料管液压成形的工序。

第2发明涉及的液压成形方法，其特征在于，在第1发明中的上述压制成形工序中，进行压制成形使得上述坯料管的管端部成为与其外形轮廓不同的轮廓。

第3发明涉及的液压成形方法，其特征在于，在第1发明或第2发明中的上述压制成形工序中，通过将上述成对模具的一方朝向另一方驱动，从上述模具的模腔底面突出的衬垫构件被插入到上述坯料管的管端部内侧。

第4发明涉及的液压成形方法，其特征在于，在第1发明或第2发明中，使用设置有多组的在上述成对模具中设置的成对模腔的上述成对模具，经由上述压制成形工序和上述液压成形工序得到多个液压成形品。

第5发明涉及的液压成形方法，其特征在于，在第3发明中，使用设置有多组的在上述成对模具中设置的成组模腔的上述成对模具，经由上述压制成形工序和上述液压成形工序得到多个液压成形品。

第6发明涉及的液压成形装置，其特征在于，具备：成对模具，该成对模具设置有入口部与底部相比被扩径了的有底的孔状的模腔，在入口部和底部之间形成有从入口部内形向底部内形接近的锥部，上述入口部配置为相互对向；通过将上述成对模具的一方朝向另一方驱动，利用上述锥部将配置在该成对模具的入口部内的坯料管的管端部向内侧挤压进行压制成形的驱动单元；和对两侧的管端面与上述成对模具的模腔底面抵接了的上述坯料管，向内部供给成形液从而负载内压的成形液供给单元。

第7发明涉及的液压成形装置，其特征在于，在第6发明中，对于两侧的管端面与上述成对模具的模腔底面抵接了的上述坯料管，利用上述成形液供给单元向内部供给成形液从而负载内压，并且利用上述驱动单元将上述成对模具的一方朝向另一方驱动从而沿管轴方向负载压缩载荷，由此该坯料管被液压成形。

第8发明涉及的液压成形装置，其特征在于，在第6发明或第7发明中，上述成对模具的模腔的底部形成为其内形轮廓成为与上述坯料管的管端部的外形轮廓不同的轮廓。

第9发明涉及的液压成形装置，其特征在于，在第6发明或第7发明中，还具备衬垫构件，该衬垫构件从上述成对模具的模腔底面突出，在将上述成对模具的一方朝向另一方驱动时被插入到上述坯料管的管端部内侧。

第10发明涉及的液压成形装置，其特征在于，在第8发明中，还具备衬垫构件，该衬垫构件从上述成对模具的模腔底面突出，在将上述成对模具的一方朝向另一方驱动时被插入到上述坯料管的管端部内侧。

第11发明涉及的液压成形装置，其特征在于，在第6发明或第7发明中，上述成对模具设置有多组的在上述成对模具中设置的成组模腔。

第12发明涉及的液压成形装置，其特征在于，在第8发明中，上述成对模具设置有多组的在上述成对模具中设置的成组模腔。

第13发明涉及的液压成形装置，其特征在于，在第9发明中，上述成对模具设置有多组的在上述成对模具中设置的成组模腔。

根据第1发明~第13发明，在得到液压成形品时，即使在需要与液压成形一同进行坯料管的管端部的压制成形的情况下，也能够非常容易地进行全部工序，相应地，能够谋求操作时间的缩短、操作劳动力的负担减轻、成品率的提高。另外，能够抑制为了实现液压成形所需要的驱动机构数，而且不需要轴压冲头，因此能够谋求液压成形装置整体的简化、小型化，进而，能够谋求液压成形装置的制作成本的削减。此外，能够不使坯料管的直径受到大的限制地进行操作，能够使可在模具内配置的坯料管的尺寸的自由度提高，进而，能够使设计的自由度提高。

根据第2发明、第8发明，即使在液压成形品的管端部的外形轮廓成形为与坯料管的管端部的外形轮廓不同的轮廓的情况下，也能够非常容易地进行压制成形和液压成形。

根据第3发明、第9发明，在利用模腔的锥部进行的坯料管的压制成形时，即使在坯料管被过度地向内侧挤压的情况下，也能够抑制坯料管的管端面向内侧变形为圆形，由此，在两侧的管端面与成对模具的模腔底面抵接时，能够正常地密封坯料管的两侧。

根据第4发明、第5发明、第11发明、第12发明、第13发明，能够在短时间大量生产多个液压成形品。

附图说明

图1是表示采用第1实施方式涉及的液压成形方法得到的液压成形品的一例的图。图1（a）是立体图。图1（b）是平面图。图1（c）是平面截面图。图1（d）是表示液压成形品和坯料管的关系的平面截面图。

图2是表示第1实施方式涉及的液压成形装置的构成的图。图2（a）是侧面截面图。图2（b）是沿图2（a）的A-A线的截面图。图2（c）是沿图2（a）的B-B线的截面图。

图3是说明第1实施方式涉及的液压成形方法的图。图3（a）是表示将坯料管配置在模具的模腔内的状态的侧面截面图。图3（b）是表示将坯料管的管端部压制成形的中途的状态的侧面截面图。

图4是说明第1实施方式涉及的液压成形方法的图。图4（a）是表示将坯料管的管端部压制成形后的状态的侧面截面图。图4（b）是沿图4（a）的C-C线的截面图。图4（c）是沿图4（a）的D-D线的截面图。

图5是说明第1实施方式涉及的液压成形方法的图。图5（a）是表示向坯料管的内部供给了成形液的状态的侧面截面图。图5（b）是表示将坯料管的液压成形后的状态的侧面截面图。

图6是表示第2实施方式涉及的液压成形装置的构成的图。图6（a）是侧面截面图。图6（b）是平面图。

图7是表示第3实施方式涉及的液压成形装置的构成的图。图7（a）是侧面截面图。图7（b）是沿图7（a）的E-E线的截面图。

图8是说明第3实施方式涉及的液压成形方法的图。图8（a）是表示将坯料管的管端部压制成形的中途的状态的侧面截面图。图8（b）是表示压制成形后的状态的侧面截面图。图8（c）是沿图8（b）的F-F线的截面图。

图9是表示采用第4实施方式涉及的液压成形方法得到的液压成形品的一例的图。图9（a）是立体图。图9（b）是平面图。图9（c）是平面截面图。图9（d）是表示液压成形品和坯料管的关系的平面截面图。

图10是表示第4实施方式涉及的液压成形装置的构成的图。图10（a）是侧面截面图。图10（b）是沿图10（a）的G-G线的截面图。图10（c）是沿图10（a）的H-H线的截面图。

图11是表示采用第5实施方式涉及的液压成形方法得到的液压成形品的一例的图。图11（a）是立体图。图11（b）是平面图。图11（c）是平面截面图。图11（d）是表示液压成形品和坯料管的关系的平面截面图。

图12是表示第5实施方式涉及的液压成形装置的构成的图。图12（a）是侧面截面图。图12（b）是沿图12（a）的I-I线的截面图。图12（c）是沿图12（a）的J-J线的截面图。

图13是用于对以往的液压成形方法进行说明的图。

图14是表示液压成形品的一例的图。图14（a）是立体图。图14（b）是平面图。14图（c）是用于对为得到液压成形品进行的压制成形进行说明的图。

具体实施方式

以下，对于用于实施应用了本发明的液压成形方法和液压成形装置的方式的例子，一边参照附图一边详细地说明。

首先，对于第1实施方式涉及的液压成形方法和液压成形装置进行说明。

图1是表示采用第1实施方式涉及的液压成形方法得到的液压成形品3的一例的图。图1（a）是其立体图。图1（b）是平面图。图1（c）是平面截面图。图1（d）是表示液压成形品3和坯料管5的关系的平面截面图。

采用本发明涉及的液压成形方法得到的液压成形品3，是形成为其中间部3b与两侧的管端部3a相比被扩径了的管状的成形品。在管端部3a和中间部3b之间，形成有锥部3c，该锥部3c以从管端部3a的截面形状向中间部3b的截面形状接近的方式设置为平滑的锥状。液压成形品3的中间部3b，形成为管端部3a的周向的一部分或者全部被扩径了的形状，液压成形品3的锥部3c，锥形的程度根据周向的部位而不同地形成，或者锥形的程度不取决于周向的部位而相同地形成。这样的液压成形品3可作为例如建筑物、汽车等的骨架使用。

第1实施方式中的液压成形品3，其中间部3b形成为截面正方形，其两侧的管端部3a形成为将中间部3b的截面形状沿周向旋转了约45°的截面正方形。第1实施方式涉及的液压成形品3，形成为其中间部3b相对于管端部3a在周向的整个范围被扩径了的形状。第1实施方式的液压成形品3的锥部3c，在从中间部3b的截面形状构成的角部3d沿着管轴方向的位置锥度较强，在从中间部3b的截面形状构成的角部3d间的中间位置沿着管轴方向的位置锥度较弱地形成。

在本发明涉及的液压成形方法中，作为为了得到这样的液压成形品3而使用的坯料管5，如图1（d）所示，使用与液压成形品3的管端部3a相比在周向的一部分或全部被扩径了的形状的坯料管5。在第1实施方式中，作为坯料管5，使用其管端部5a的外形轮廓形成为与液压成形品3的管端部3a的外形轮廓不同的轮廓的坯料管。

接着，对于用于实现第1实施方式涉及的液压成形方法的液压成形装置1进行说明。

图2是表示第1实施方式涉及的液压成形装置1的构成的图。图2（a）是侧面截面图。图2（b）是沿图2（a）的A-A线的截面图。图2（c）是沿图2（a）的B-B线的截面图。

本发明涉及的液压成形装置1，具备：成对模具11；作为将成对模具11的一方朝向另一方驱动的驱动单元的驱动装置21；和作为对于配置于成对模具11内的坯料管5，向内部供给成形液从而负载内压的成形液供给单元的成形液供给装置23。

成对模具11被用作利用同一模具进行坯料管5的压制成形和液压成形这两项成形的模具。成对模具11的每个设置有入口部15与底部16相比被扩径了的有底的孔状的模腔14。模腔14，在入口部15和底部16之间形成有以从入口部15内形向底部16内形接近的方式设置为平滑的锥状的锥部17。在此，所谓底部16，意指模腔14的部位之中，作为与后述的对向面12离得最远的部位的最端部。成对模具11配置为：各自的入口部15相互对向，而且各自的模腔14排列为同心状。

设置在成对模具11的每一个中的成组模腔14，在使成对模具11的相互面对的对向面12彼此抵接的情况下，其内形被形成为与液压成形品3的外形大致相同的形状。这意味着：模腔14的底部16的内形被形成为与液压成形品3的管端部3a的外形大致相同的形状，模腔14的入口部15的内形被形成为与液压成形品3的中间部3b的外形大致相同的形状，模腔14的锥部17的内形被形成为与液压成形品3的锥部3c的外形大致相同的形状。因此，模腔14的入口部15被形成为模腔14的底部16的周向的一部分或全部被扩径了的形状，模腔14的锥部17，锥形的程度根据周向的部位而不同地形成，或者锥形的程度不取决于周向的部位而相同地形成。

第1实施方式中的模腔14，其入口部15形成为截面正方形，其底部16形成为使入口部15的截面形状沿周向旋转了约45°的截面正方形。另外，第1实施方式中的模腔14的锥部17，在从入口部15的截面形状构成的角部15a沿着轴向的位置锥度较强，在从入口部15的截面形状构成的角部15a间的中间位置沿着管轴方向的位置锥度较弱地形成。

驱动装置21是将一方的模具11沿着朝向另一方的模具11接近、或与之远离的方向驱动的装置，由例如油压缸、空气压缸、电动机等构成。第1实施方式中的驱动装置21，作为将图2中的右侧的模具11朝向左侧的模具11驱动的装置而构成。

成形液供给装置23，是通过在模具11的模腔底面18形成的成形液供给孔19向模腔14内供给水等的成形液的装置。在第1实施方式中，在没有由驱动装置21驱动的模具11的模腔14内形成有成形液供给孔19。在此，所谓模腔底面18，意指与对向面12离得最远的最端面。

接着，对于第1实施方式涉及的液压成形方法的详情进行说明。

首先，将坯料管5配置在成对模具11的模腔14内。具体地讲，如图3（a）所示，驱动成对模具11的一方，空出各自的对向面12间的间隔，将坯料管5的管端部5a从成对模具11的任一个中的开口13插入到入口部15内。被插入到模具11的入口部15内的坯料管5，其管端面5b与模腔14的锥部17抵接，防止了进一步的插入。

作为在此使用的坯料管5，使用铜管、铝管等金属制的管体。另外，作为坯料管5，只要是形成为与模腔14的底部16的内形相比在周向的一部分或全部被扩径了的形状，并且能够插入到模腔14的入口部15内的大小的坯料管即可，不限定于如第1实施方式那样其截面形状为圆形的坯料管。

接着，将坯料管5的管端部5a压制成形。具体地讲，如图3（b）所示，利用驱动装置21将成对模具11的一方朝向另一方驱动。由此，在坯料管5的两侧的管端面5b与成对模具11的各自的模腔14的锥部17抵接以后，对与模腔14的锥部17接触的坯料管5的周向的一部分或全部，利用锥部17向内侧挤压的载荷作用，坯料管5从管端部5a侧向中间部5c侧通过模腔14的锥部17的部位被逐渐地压制成形。

利用该模腔14的锥部17进行的压制成形，如图4（a）所示，进行到坯料管5的两侧的管端面5b与成对模具11的各自的模腔底面18抵接为止。通过坯料管5的两侧的管端面5b与成对模具11的各自的模腔底面18抵接，坯料管5的两端被密封。再者，图4（b）是沿图4（a）的C-C线的截面图。图4（c）是沿图4（a）的D-D线的截面图。

在此，成对模具11被调整为，在坯料管5的两侧的管端面5b与成对模具11的各自的模腔底面18抵接的时刻，在成对模具11的各自的对向面12间空出间隔L1。通过调整该对向面12间的间隔L1，能够调整后述的在液压成形中的模具11的压入量。

另外，有时通过将坯料管5的管端部5a压制成形，坯料管5的管端面5b变为扁的形状。该情况下，优选：在对于成对模具11的各自的模腔底面18抵接了坯料管5的两侧的管端面5b以后，利用驱动装置21将成对模具11的一方朝向另一方进一步驱动。由此，利用模腔底面18对坯料管5的管端面5b负载管轴方向的压缩载荷，能够使得坯料管5的管端面5b平坦地成形，能够充分地密封坯料管5的两端。

接着，将坯料管5进行液压成形。具体地讲，如图5（a）所示，对于两侧的管端面5b与成对模具11的各自的模腔底面18抵接了的坯料管5，利用成形液供给装置23向内部供给成形液25从而负载内压，并且利用驱动装置21将成对模具11的一方朝向另一方驱动，从而沿管轴方向负载压缩载荷。由此，坯料管5，如图5（b）所示，一边沿其管轴方向被压缩，一边以沿成组模腔14的内形的方式被扩径。一边利用该驱动装置21驱动成对模具11一边进行的液压成形，进行到成对模具11的各自的对向面12相互抵接为止。

接着，通过利用坯料管5内的成形液25进行负载使得内压变为更高的压力，使坯料管5与成组模腔14密着，以更加沿着成组模具14的内形的方式使坯料管5成形。其后，驱动成对模具11的一方，空出各自的对向面12间的空隙后，从模腔14内卸下成形出的液压成形品3，结束一系列的操作工序。

根据本发明，可以利用同一模具11连续地进行压制成形和液压成形，能够省略从压制成形用的模具向液压成形用的模具转移中间成形品的麻烦。另外，由于不需要转移中间成形品，因此能够防止发生回弹所引起的顶伤的问题。并且，即使在压制成形时坯料管5的管端面5b变为扁的形状的情况下，通过将成对模具11的一方朝向另一方驱动，能够使该管端面5b变平坦，能够省略另行进行的切断、锻造等的加工。由此，即使在得到液压成形品3的过程中需要与液压成形一同进行坯料管5的管端部5a的压制成形的情况下，也能够非常容易地进行全部工序，相应地，能够谋求操作时间的缩短、操作劳动力的负担减轻、成品率的提高。

另外，根据本发明，作为为了实现液压成形所需要的驱动机构，仅使用将成对模具11的一方朝向另一方驱动的驱动装置21即可，不需要轴压冲头，能够谋求液压成形装置1整体的简化、小型化，进而，能够谋求液压成形装置1整体的制作成本的削减。

另外，根据本发明，能够不使坯料管5的直径受到大的限制地进行操作，能够提高可配置在模具11内的坯料管5的尺寸的自由度。因此，例如，在得到所希望的尺寸的液压成形品3方面，作为坯料管5无论使用壁厚较大、外径较小的管还是使用壁厚较小、外径较大的管，都能够得到相同尺寸的液压成形品。另外，除此以外，例如，使用了同成对模具11，通过仅替换坯料管5的尺寸，可以得到壁厚不同的液压成形品3。即，通过本发明，能够使设计的自由度提高。

另外，根据本发明，即使在液压成形品3的管端部3a的外形轮廓成形为与坯料管5的管端部5a的外形轮廓不同的轮廓的情况下，也能够非常容易地进行压制成形和液压成形。

接着，对于第2实施方式涉及的液压成形方法和液压成形装置进行说明。再者，对于与上述的构成要素相同的构成要素，附带相同标记，从而省略以下的说明。

图6是表示第2实施方式涉及的液压成形装置1的构成的图。图6（a）是侧面截面图。图6（b）是平面图。

第2实施方式涉及的液压成形装置1，在上下空出间隔地设置的成对的模具11，在水平方向空出间隔地设置了多对。在此，多对的成对模具11在二维的左右方向和深度方向空出间隔地设置。由此，成组的模腔14被设置了多组。下侧的多个模具11安装在下模具台座31上，上侧的多个模具11安装在上模具台座33上。另外，上模具台座33可由未图示的驱动装置沿上下驱动。另外，下模具台座31形成有与模具11的成形液供给孔19连通的成形液供给孔35，以使得向下侧的模具11的模腔14内通过成形液供给孔19供给成形液。

在第2实施方式涉及的液压成形方法中，使用各成组的模腔14，与第1实施方式相同地经由压制成形工序和液压成形工序，由此可以得到多个液压成形品3。由此，能够以短时间大量生产液压成形品3。

再者，即使在使用了设置有多组的成组模腔14的成对模具11的情况下，也能够发挥同样的效果。

接着，对于第3实施方式涉及的液压成形方法和液压成形装置进行说明。

图7是表示第3实施方式涉及的液压成形装置1的构成的图。图7（a）是侧面截面图。图7（b）是沿图7（a）的E-E线的截面图。

第3实施方式涉及的液压成形装置1，还具备从模具11的模腔底面18突出的衬垫构件41。衬垫构件41相对于模腔14的底部16内周面遍及周向的整个范围空出间隔地设置，以使得坯料管5的管端部5a可插入到模腔14的底部16的内周面和该衬垫构件41的外周面之间。衬垫构件41形成为其外周面与模腔14的底部16内形相似的形状。第3实施方式中的衬垫构件41，形成有与模具11的成形液供给孔19连通的成形液供给孔43，以使得可利用成形液供给装置23通过模具11的成形液供给孔19向模腔14内供给成形液。再者，衬垫构件41形成于成对模具11的两方。

对于第3实施方式涉及的液压成形方法的详情进行说明。第3实施方式涉及的液压成形方法，与第1实施方式涉及的液压成形方法相比，仅压制成形工序不同。

在压制成形工序中，如上述那样，通过利用驱动装置21将成对模具11的一方朝向另一方驱动，从坯料管5的管端部5a侧朝向中间部5c侧通过模腔14的锥部17的部位逐渐地被压制成形。此时，如果坯料管5被模腔14的锥部17过度地向内侧挤压，则坯料管5的管端面5b向内侧变圆，坯料管5的管端面5b不正常地抵接到模腔底面18，有坯料管5的两端不被密封之虞。

为了防止该情况，在压制成形工序中，如图8（a）~图（c）所示，通过将成对模具11的一方朝向另一方驱动，一边利用模腔14的锥部17将坯料管5的管端部5a压制成形，一边使衬垫构件41插入到坯料管5的管端部5a内侧。由此，即使在坯料管5的管端部5a被模腔14的锥部17过度地向内侧挤压，坯料管5的管端面5b向内侧变圆的情况下，也可从坯料管5的管端部5a内侧接触衬垫构件41，那样地抑制变形。

接着，对于第4实施方式、第5实施方式涉及的液压成形方法和液压成形装置进行说明。在第4实施方式、第5实施方式中，作为液压成形品3，对于得到与第1实施方式不同的形状的成形品的情况进行说明。

图9是表示采用第4实施方式涉及的液压成形方法得到的液压成形品3的一例的图。图9（a）是立体图。图9（b）是平面图。图9（c）是平面截面图。图9（d）是表示液压成形品3和坯料管5的关系的平面截面图。另外，图10是表示第4实施方式涉及的液压成形装置1的构成的图。图10（a）是侧面截面图。图10（b）是沿图10（a）的G-G线的截面图。图10（c）是沿图10（a）的H-H线的截面图。

第4实施方式涉及的液压成形品3，其中间部3b被形成为大致正方形，其两侧的管端部3a是将中间部3b的截面形状沿周向旋转了45°的截面矩形，在截面矩形形成的角部3e间形成的侧面部3f向内侧弯曲，形成为凹的形状。第4实施方式中的液压成形品3的锥部3c，在从中间部3b的截面形状构成的角部3e沿着管轴方向的位置锥度较强，在从中间部3b的截面形状构成的角部3e间的中间位置沿着管轴方向的位置基本没有锥度地形成。

第4实施方式涉及的液压成形装置1，模腔14的入口部15形成为截面正方形，模腔14的底部16是将入口部15的截面形状沿周向旋转了约45°的截面矩形，在截面矩形构成的角部16a间形成的侧面部16b向内侧弯曲，形成为凹的形状。另外，第4实施方式中的模腔14的锥部17，在从入口部15的截面形状构成的角部15a沿轴向的位置锥度较强，在从入口部15的截面形状构成的角部15a间的中间位置沿轴方向的位置基本没有锥度地形成。

在第4实施方式涉及的液压成形方法中，作为坯料管5，使用与模腔14的底部16的内形的最大径相同的外径的圆形坯料管，除此以外，进行与第1实施方式涉及的液压成形方法相同的工序。

图11是表示采用第5实施方式涉及的液压成形方法得到的液压成形品3的一例的图。图11（a）是立体图。图11（b）是其平面图。图11（c）是平面截面图。图11（d）是表示液压成形品3和坯料管5的关系的平面截面图。图12是表示第5实施方式涉及的液压成形装置1的构成的图。图12（a）是侧面截面图。图12（b）是图12（a）的I-I线的截面图。图12（c）是沿图11（a）的J-J线的截面图。

第5实施方式涉及的液压成形品3，其中间部3b形成为大致圆形，其两侧的管端部3a形成为直径比中间部3b小的大致圆形。第5实施方式中的液压成形品3的锥部3c，锥形的程度不取决于周向的部位而相同地形成。

第5实施方式涉及的液压成形装置1，模腔14的入口部15形成为截面圆形，模腔14的底部16形成为直径比入口部15的截面形状小的截面圆形。第5实施方式中的模腔14的锥部17，锥形的程度不取决于周向的部位而相同地形成。

在第5实施方式涉及的液压成形方法中，作为坯料管5，使用外径比模腔14的底部16的内径大且比模腔14的入口部15的内径小的圆形的坯料管，除此以外，进行与第1实施方式涉及的液压成形方法相同的工序。

如第5实施方式涉及的液压成形方法那样，在作为坯料管5，使用与液压成形品3的管端部3a的外形轮廓相同的轮廓、仅直径不同的坯料管的情况下，与如以往那样作为坯料管5使用直径与液压成形品3的管端部3a相同的坯料管的情况相比，能够抑制坯料管5的扩径率，具有可有效地防止液压成形时的破裂、压曲的优点。

以上，对于本发明的实施方式的例子进行了详细地说明，但上述的实施方式都不过是表示实施本发明时的具体化的例子，本发明的技术范围不被它们限定性地解释。

例如，液压成形品3、模具11的模腔14，在可得到作为本发明的目的的效果的范围，对于其形状没有特别限定。在上述的实施方式中，对于液压成形品3的中间部3b、模腔14的入口部15等作为不依赖于管轴方向的位置的相同形状的部分构成的情况进行了说明，但在一部分中也可以进一步被扩径。

因此，若对于液压成形装置1的构成要素的尺寸等的一例进行说明的话，模具11的模腔14设为例如，其整体的深度为50~500mm、入口部15的内径为20~100mm、底部16的内径为30~150mm。另外，在液压成形方法中，例如，压制成形时的驱动装置21所产生的驱动力设为500~100kN，压制成形结束后的图4中的成对模具11的对向面12间的距离L1设为5~50mm，液压成形时的驱动装置21所产生的驱动力设为500~10000kN，成形液所产生的内压设为30~300Pa。

产业上的利用可能性

如上述那样，根据本发明，即使在需要与液压成形一同进行坯料管的管端部的压制成形的情况下，也能够非常容易地进行全部工序。因此，可以谋求操作时间的缩短、操作劳动力的负担减轻、成品率的提高。另外，根据本发明，可以抑制驱动机构数，而且不需要轴压冲头，因此能够谋求液压成形装置整体的简化、小型化。因此，可以谋求液压成形装置的制作成本的削减。因此，本发明在产业上利用价值高。

附图标记说明

1...液压成形装置

3...液压成形品

3a...管端部

3b...中间部

3c...锥部

3d...角部

3e...角部

3f...侧面部

5...坯料管

5a...管端部

5b...管端面

5c...中间部

11...模具

12...对向面

13...开口

14...模腔

15...入口部

15a...角部

16...底部

16a...角部

16b...侧面部

17...锥部

18...模腔底面

19...成形液供给孔

21...驱动装置

23...成形液供给装置

25...成形液

31...下模具台座

33...上模具台座

35...成形液供给孔

41...衬垫构件

43...成形液供给孔

Claims (13)

1.一种液压成形方法，其特征在于，具有：

在成对模具的入口部内配置坯料管的管端部的工序，所述成对模具设置有入口部与底部相比被扩径了的有底的孔状的模腔，在入口部和底部之间形成有从入口部内形向底部内形接近的锥部，所述入口部配置为相互对向；

通过将所述成对模具的一方朝向另一方驱动，利用所述锥部将所述坯料管的管端部向内侧挤压进行压制成形的工序；

通过对于两侧的管端面与所述成对模具的模腔底面抵接了的所述坯料管，向内部供给成形液从而负载内压，并且将所述成对模具的一方朝向另一方驱动从而沿管轴方向负载压缩载荷到所述成对模具的各自的对向面相互抵接为止，将该坯料管一边沿其管轴方向压缩，一边以沿成组模腔的内形的方式扩径的工序；和

通过利用扩径了的所述坯料管内的成形液进行负载使得内压变为更高的压力，使所述坯料管与所述成组模腔密着的工序。

2.根据权利要求1所述的液压成形方法，其特征在于，在所述压制成形工序中，进行压制成形使得所述坯料管的管端部成为与其外形轮廓不同的轮廓。

3.根据权利要求1或2所述的液压成形方法，其特征在于，在所述压制成形工序中，通过将所述成对模具的一方朝向另一方驱动，从所述模具的模腔底面突出的衬垫构件被插入到所述坯料管的管端部内侧。

4.根据权利要求1或2所述的液压成形方法，其特征在于，使用设置有多组的成组模腔的所述成对模具，经由所述压制成形工序和所述液压成形工序得到多个液压成形品。

5.根据权利要求3所述的液压成形方法，其特征在于，使用设置有多组的成组模腔的所述成对模具，经由所述压制成形工序和所述液压成形工序得到多个液压成形品。

6.一种液压成形装置，其特征在于，具备：

成对模具，该成对模具设置有入口部与底部相比被扩径了的有底的孔状的模腔，在入口部和底部之间形成有从入口部内形向底部内形接近的锥部，所述入口部配置为相互对向；

通过将所述成对模具的一方朝向另一方驱动，利用所述锥部将配置在该成对模具的入口部内的坯料管的管端部向内侧挤压进行压制成形的驱动单元；和

对两侧的管端面与所述成对模具的模腔底面抵接了的所述坯料管，向内部供给成形液从而负载内压的成形液供给单元，

所述成形液供给单元，在所述成对模具的各自的对向面相互抵接后，通过利用坯料管内的成形液进行负载使得内压变为更高的压力。

7.根据权利要求6所述的液压成形装置，其特征在于，对于两侧的管端面与所述成对模具的模腔底面抵接了的所述坯料管，利用所述成形液供给单元向内部供给成形液从而负载内压，并且利用所述驱动单元将所述成对模具的一方朝向另一方驱动从而沿管轴方向负载压缩载荷，由此该坯料管被液压成形。

8.根据权利要求6或7所述的液压成形装置，其特征在于，所述成对模具的模腔的底部形成为其内形轮廓成为与所述坯料管的管端部的外形轮廓不同的轮廓。

9.根据权利要求6或7所述的液压成形装置，其特征在于，还具备衬垫构件，该衬垫构件从所述成对模具的模腔底面突出，在将所述成对模具的一方朝向另一方驱动时被插入到所述坯料管的管端部内侧。

10.根据权利要求8所述的液压成形装置，其特征在于，还具备衬垫构件，该衬垫构件从所述成对模具的模腔底面突出，在将所述成对模具的一方朝向另一方驱动时被插入到所述坯料管的管端部内侧。

11.根据权利要求6或7所述的液压成形装置，其特征在于，具有设置有多组的成组模腔的所述成对模具。

12.根据权利要求8所述的液压成形装置，其特征在于，具有设置有多组的成组模腔的所述成对模具。

13.根据权利要求9所述的液压成形装置，其特征在于，具有设置有多组的成组模腔的所述成对模具。