CN102753277B - 液压成形加工方法和液压成形加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够容易地得到形成为轴芯包含弯曲的复杂形状的液压成形加工品的液压成形加工方法，在安装于模具（11、13）内的金属管（3）的一个端部侧（3a）不配置轴压缸，仅在另一个端部侧（3c）配置轴压缸（31），利用轴压缸（31）沿管轴方向压入金属管（3），并且向密封了两个管端部的金属管（3）内部供给压力介质来负载内压，其中，在模具（11、13）内与金属管（3）一同地安装独立冲头（21），该独立冲头安装于金属管（3）的一个管端侧（3a），在关闭模具（11、13）时，利用关闭模具（11、13）的力使独立冲头（21）沿管轴方向前进，利用独立冲头（21）密封金属管（3）的一个端部，并且沿管轴方向压入金属管（3）。

Description

液压成形加工方法和液压成形加工装置

技术领域

本发明涉及通过在液压成形模具内安装金属管，将该液压成形模具合模后，沿管轴方向将金属管压入，并且向金属管内负载内压，由此将金属管加工为规定形状的液压成形加工方法和用于该方法的液压成形加工装置。

背景技术

利用图12说明以往的一般的液压成形加工方法。在进行一般的液压成形加工时，首先，如图12（a）所示，将金属管103安装于一组液压成形模具111、113的空腔（cavity）115内。接着，如图12（b）所示，进行一组液压成形模具111、113的合模。接着，如图12（c）所示，驱动配置于金属管103的两个管端侧的轴压缸131，将安装于轴压缸131的密封冲头133推压到金属管103的管端面103b，密封金属管103的两侧的管端部103a。接着，如图12（c）、图12（d）所示，通过向金属管103内部供给水等的压力介质W负载内压，由此金属管103被扩管，成形为有沿着液压成形模具111、113的空腔115的外形的液压成形加工品105。

此时，在通过负载内压来将金属管103扩管的量较大的情况下，为了抑制由扩管造成的金属管103的管壁减少，防止金属管103的破裂、压曲，有时使用轴压缸131沿管轴方向将金属管103压入，向金属管103的管轴方向内侧主动地流入材料。

通常在液压成形加工中密封金属管103的两个管端部103a，沿管轴方向将金属管103压入时，一般如图12所示，驱动配置在金属管103的两个管端侧的轴压缸131，进行密封和压入。但是，专利文献1曾公开了下述例子：仅在金属管103的一个管端侧配置轴压缸131，通过该配置在一个管端侧的轴压缸131密封一个管端部103a，并且仅从一个管端侧沿管轴方向将金属管103压入。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平11-33640号公报

专利文献2：日本特开2002-66663号公报

发明内容

但是，近年来，液压成形加工技术向汽车部件等的复杂形状的部件的应用在推进，不仅是如图12（d）所示的轴芯呈直线状的简单形状的液压成形加工品105，还要求可通过液压成形加工得到如图13、图14所示的形成为轴芯105a包含平面的或立体的弯曲的复杂形状的液压成形加工品105。在通过液压成形加工得到如图13、图14所示的复杂形状的液压成形加工品105的情况下，配置在金属管103的两个管端侧的一组轴压缸131不能够配置在同轴上，需要配置成各自的轴芯为倾斜。

一组液压成形模具111、113通常配置在与压制机同样的空间内、或者配置在如专利文献2中记载的C型的框架内。在任一情况下，用于一组液压成形模具111、113的空间都狭小，因此配置成一组轴压缸131的轴芯成为倾斜的方式非常困难。该倾向在得到如图14所示的形成为轴芯105a包含立体的弯曲的液压成形加工品105的情况下变得特别显著。

因此，实施了液压成形加工装置过度地大型化，根据液压成形加工品105的形状放弃由单一的构件构成，由分割成多个的直线状的构件得到与所希望的形状的液压成形加工品相同形状的部件等的对策。

作为用于解决这样的问题的手段，考虑了如上述的专利文献1那样，仅在金属管103的一个管端侧配置轴压缸131，不配置另一个管端侧的轴压缸131而进行省略的手段。但是，在采用该手段的情况下，不能够从没有配置轴压缸131的一侧将金属管103压入。在此，如图12所示，在进行液压成形加工以得到轴芯呈直线状的形状的液压成形加工品105的情况下，即使仅从配置了轴压缸131的一侧压入也容易使材料流入相反侧，不成为大的问题。但是，如图13和图14所示，在进行液压成形加工以得到轴芯105a包含弯曲的复杂形状的液压成形加工品105的情况下，仅靠从配置了轴压缸131的一侧压入，材料向相反侧的流入变得不充分，容易产生金属管103的破裂、压曲。其结果，难以进行液压成形加工。因此，希望提出其他的解决手段的方案。

因此，本发明是鉴于上述的问题提出的。其目的在于能够容易地得到形成为轴芯包含弯曲的复杂形状的液压成形加工品，并且防止加工装置的过度的大型化。即，提出一种采用轴压缸进行的压入仅从一个管端侧进行，并且，从没有轴压缸的另一个管端侧也可以进行密封和/或压入的液压成形加工方法和能够实施该方法的液压成形加工装置。

本发明者为了解决上述的课题，发明了下述的液压成形加工方法和液压成形加工装置。

（1）一种液压成形加工方法，在安装于液压成形模具内的金属管的一个管端部侧不配置轴压缸，仅在另一个管端部侧配置轴压缸，利用上述轴压缸沿管轴方向将上述金属管压入，并且向两个管端部被密封了的上述金属管内部供给压力介质来负载内压，该方法的特征在于，在封闭上述液压成形模具之前，在上述液压成形模具内与上述金属管一同地安装独立冲头，该独立冲头安装在上述金属管的一个管端侧，在封闭上述液压成形模具时，利用封闭上述液压成形模具的力使上述独立冲头沿管轴方向前进，利用上述独立冲头密封上述金属管的一个管端部并且沿管轴方向将上述金属管压入。

（2）根据上述（1）所述的液压成形加工方法，其特征在于，在使上述独立冲头沿管轴方向前进时，使上述独立冲头的前端侧的插入部插入到上述金属管的一个管端部内，由此密封上述金属管的一个管端部。

（3）根据上述（2）所述的液压成形加工方法，其特征在于，在使上述独立冲头沿管轴方向前进时，使安装有O形密封圈的上述独立冲头的插入部插入到上述金属管的一个管端部内，利用该O形密封圈加强上述金属管的一个管端部的密封。

（4）一种液压成形加工装置，在安装于液压成形模具内的金属管的一个管端部侧不配置轴压缸，仅在另一个管端部侧配置轴压缸，利用上述轴压缸沿管轴方向将上述金属管压入，并且向两个管端部被密封了的上述金属管内部供给压力介质来负载内压，该装置的特征在于，具备在上述液压成形模具内与上述金属管一同地安装的独立冲头，该独立冲头安装于上述金属管的一个管端侧，在封闭上述液压成形模具时，利用封闭上述液压成形模具的力，上述独立冲头沿管轴方向前进，利用上述独立冲头密封上述金属管的一个管端部并且沿管轴方向将上述金属管压入。

（5）根据上述（4）所述的液压成形加工装置，其特征在于，形成为下述结构：在使上述独立冲头沿管轴方向前进时，上述独立冲头的前端侧的插入部插入到上述金属管的一个管端部内，由此能够密封上述金属管的一个管端部。

（6）根据上述（5）所述的液压成形加工装置，其特征在于，在上述独立冲头的插入部安装有O形密封圈。

根据本发明，在得到轴芯包含弯曲的复杂形状的液压成形加工品时，可从两管端侧将金属管压入，从两管端侧使材料流入到管轴方向内侧。因此，即使是轴芯包含弯曲的复杂形状的液压成形加工品也能够容易地得到。另外，在得到轴芯包含弯曲的复杂形状的液压成形加工品时，在金属管的一个管端侧不需要配置轴压缸。因此，不需要如以往那样将一组轴压缸配置成相互的轴芯倾斜，由此，能够使加工装置小型化。另外，不需要一组轴压缸之中的一个，从而能够谋求用于实现加工装置的成本降低。

附图说明

图1是表示第1实施方式涉及的液压成形加工装置的构成的平面截面图。

图2（a）是沿图1的A-A线的截面图。图2（b）是沿B-B线的截面图。

图3（a）是沿图1的C-C线的截面图。图3（b）是对于第1实施方式涉及的液压成形加工装置工作状态，在沿图1的C-C线的截面位置进行说明的图。

图4（a）是沿图1的D-D线的截面图，图4（b）是沿图1的E-E线的截面图。图4（c）是沿图1的F-F线的截面图，图4（d）是沿图1的G-G线的截面图。

图5是表示在本发明涉及的液压成形加工方法之中，在一组液压成形模具内安装了金属管和独立冲头后的状态的图。图5（a）是部分侧面截面图，图5（b）是平面截面图。

图6是表示在本发明涉及的液压成形加工方法之中，密封了金属管的两个管端部后的状态的图。图6（a）是部分侧面截面图。图6（b）是平面截面图。

图7是表示在本发明涉及的液压成形加工方法之中，一组液压成形模具的合模结束后的状态的图。图7（a）是部分侧面截面图。图7（b）是平面截面图。

图8是表示本发明涉及的液压成形加工方法结束的状态的图。图8（a）是部分侧面截面图，图8（b）是平面截面图。

图9（a）是表示第2实施方式涉及的液压成形加工装置的构成的部分侧面截面图，图9（b）是表示第3实施方式涉及的液压成形加工装置的构成的部分侧面截面图。

图10是表示在实施例中使用的液压成形加工装置的构成的图。图10（a）是平面截面图。图10（b）是沿图10（a）的J-J线的截面图。图10（c）是沿图10（a）的K-K线的截面图。图10（d）是沿图10（a）的L-L线的截面图。图10（e）是沿图10（a）的M-M线的截面图。

图11是用于对在实施例中进行的液压成形加工方法进行说明的图。

图12是用于对以往的一般的液压成形加工方法进行说明的图。

图13是表示形成为轴芯包含平面的弯曲的液压成形加工品的一例的立体图。

图14是表示形成为轴芯包含立体的弯曲的液压成形加工品的一例的立体图。

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加工方法和液压成形加工装置的技术方案，一边参照附图一边详细地说明。

本发明涉及的液压成形加工方法，在得到如图13、图14所示那样形成为轴芯5a包含平面的或者立体的弯曲的液压成形加工品5方面可很好地应用。再者，本发明涉及的液压成形加工方法，除此以外当然也可以为了得到形成为轴芯5a呈直线状的液压成形加工品5而使用。

接着，对于本发明涉及的液压成形加工装置的第1实施方式进行说明。

图1是表示第1实施方式涉及的液压成形加工装置1的构成的平面截面图。另外，图2（a）是沿图1的A-A线的截面图。图2（b）是沿图1的B-B线的截面图。另外，图3（a）是沿图1的C-C线的截面图。图3（b）是用于对第1实施方式涉及的液压成形加工装置1的工作状态，在沿图1的C-C线的截面位置进行说明的图。另外，图4（a）是沿图1的D-D线的截面图。图4（b）是图4的沿图1的E-E线的截面图。图4（c）是沿图1的F-F线的截面图。图4（d）是沿图1的G-G线的截面图。另外，在图1中的点划线L1意味着利用第1实施方式涉及的液压成形加工装置1得到的液压成形加工品5的轴芯通过的地方。

本发明涉及的液压成形加工装置1，具备：一组液压成形模具11、13；在安装于液压成形模具11、13内的金属管3的一个管端侧配置的独立冲头21；在金属管3的另一个管端侧配置的轴压缸31。以下，以没有配置轴压缸31的一侧的金属管3的一个管端侧作为无缸侧，以配置有轴压缸31的一侧的金属管3的另一个管端侧作为有缸侧进行说明。

一组液压成形模具11、13，构成为一方被固定，另一方由未图示的驱动装置向一方驱动，通过另一方向一方驱动来进行合模。在第1实施方式中，在上下空开间隔地配置有一组液压成形模具11、13，构成为下侧的液压成形模具11被固定，上侧的液压成形模具13被驱动。

在一组液压成形模具11、13中，在其内侧形成有凹槽状的空腔15。在该空腔15的中间部15a，安装有成为液压成形加工品5的坯料的金属管3。在第1实施方式中，作为金属管3，安装形成为轴芯在一个部位包含弯曲的截面圆形的金属管。

该空腔15的中间部15a，形成为在使一组液压成形模具11、13的相互面对的对向面14彼此抵接的情况下，成为与液压成形加工品5的外形大致相同的形状。第1实施方式涉及的空腔15的中间部15a，从有缸侧到无缸侧，依次形成为如图4（a）所示的截面圆形的部位、如图4（b）所示的截面矩形的部位、如图4（c）所示的截面矩形的部位、如图4（d）所示的截面矩形的部位、和如图3（a）所示的截面圆形的部位。采用第1实施方式涉及的液压成形加工方法得到的液压成形加工品5，形成为与这样的空腔15的中间部15a相应的外形。

空腔15的有缸侧端部15b贯通到安装于空腔15内的金属管3的管轴方向外侧。在空腔15的有缸侧端部15b，安装于轴压缸31的前端的密封冲头33被安装为能够沿安装于空腔15内的金属管3的管轴方向滑动。

空腔15的无缸侧端部15c，在第1实施方式中，没有贯通到安装于空腔15内的金属管3的管轴方向外侧，在管轴方向外侧具有底面15d。在该空腔15的无缸侧端部15c，独立冲头21被安装为能够沿安装于空腔15内的金属管3的管轴方向滑动。

独立冲头21，在一组液压成形模具11、13合模时，作为密封金属管3的无缸侧的管端部3a，将金属管3从无缸侧压入的构件发挥功能。独立冲头21，在第1实施方式中，相对于一组液压成形模具11、13等的其他构件不连接而能够装卸地安装着。

独立冲头21，位于安装于空腔15内的金属管3侧的其前端部21a形成为与金属管3的无缸侧的管端部3a相同的外形，在第1实施方式中形成为实心的截面圆形。另外，独立冲头21，可对金属管3的无缸侧的管端面3b进行面接触的密封面21c形成为其前侧的端面，该密封面21c在第1实施方式中形成为与安装于空腔15内的金属管3的管轴方向正交。另外，独立冲头21，在一组液压成形模具11、13合模时，能够与后述的楔构件41等的倾斜面41a面接触的倾斜面21d，形成为其后侧的端面。该倾斜面21d形成为相对于安装于空腔15内的金属管3的管轴方向倾斜。

独立冲头21优选设为：在空腔15内沿金属管3的管轴方向滑动，并且绕管轴方向的旋转被拘束的结构。例如，如第1实施方式那样，在独立冲头21的前端部21a形成为截面圆形的情况下，如果将后端部21b设为矩形、多边形、椭圆形等的非圆形，并且将空腔15的无缸侧端部15c设为与独立冲头21的后端部21b相应的形状，使得独立冲头21向空腔15内安装时相互地嵌合，则能够拘束旋转。再者，在独立冲头21的前端部21a形成为矩形、多边形、椭圆形等的非圆形的情况下，由于不依赖于独立冲头21的后端部21b的形状而可拘束旋转，因此该情况下对于独立冲头21的后端部21b的形状没有特别限定。

在第1实施方式中，对于一组液压成形模具11、13之中的、被驱动的一侧的上侧的液压成形模具13，在空腔15的无缸侧端部15c安装有楔构件41。楔构件41作为在一组液压成形模具11、13合模时使独立冲头21前进的构件发挥功能。楔构件41，在一组液压成形模具11、13合模时，与独立冲头21的倾斜面21d面接触的倾斜面41a形成为其前侧的端面。

在第1实施方式中，对于一组液压成形模具11、13之中的、被驱动的一侧的上侧的液压成形模具13，在空腔15内安装有管端压紧构件51。管端压紧构件51，相对于液压成形模具13经由螺旋弹簧等的加力构件53安装，在空腔15中，形成有用于在管轴压紧构件51从初期位置移动了时收容管端压紧构件51的收容部15e。

该管端压紧构件51，如图3（b）所示，构成为：在一组液压成形模具11、13合模时，与一方的液压成形模具11的对向面14接触，在此以后由加力构件53加力。此时，管端压紧构件51由加力构件53加力，以使得向所固定的一侧的液压成形模具11的空腔15内推压金属管3。由此，如后述那样，能够在合模时保持金属管3的管端部3a的密封。管端压紧构件51的对金属管3的接触面51a，在第1实施方式中，形成为与金属管3的管端部3a相应的外形的形状，以使得与金属管3的管端部3a在宽的范围面接触。

再者，管端压紧构件51，在第1实施方式中构成为，在一组液压成形模具11、13合模时也与独立冲头21接触。

再者，本发明涉及的液压成形加工装置1，具备用于向金属管3内供给水、在水中加入了防锈剂的乳液等的压力介质W的未图示的压力介质供给装置。在第1实施方式中，构成为：通过形成于轴压缸31的密封冲头33内的压力介质供给孔35从有缸侧供给压力介质W。再者，也可以构成为：压力介质W向金属管3内的供给从有缸侧、无缸侧的任一侧进行，但从有缸侧的供给在结构上可以容易地实现，因此优选。

接着，对于本发明涉及的液压成形加工方法的详情，与上述的液压成形加工装置1的工作一起进行说明。图5~图8是用于说明该液压成形加工方法的图。

首先，如图5所示，将成为坯料的金属管3安装于液压成形模具11中。此时，成为坯料的金属管3，安装预先进行了与所希望的液压成形加工品5的形状相应的弯曲加工的金属管。例如，如第1实施方式所示，在得到形成为轴芯L1包含平面的弯曲的液压成形加工品5时，安装形成为包含与该液压成形加工品5的弯曲相同的轴芯的弯曲的金属管3。另外，在将金属管3安装于液压成形模具11时，也一并安装独立冲头21。

接着，进行一组液压成形模具11、13的合模。该合模工序分为：直到利用独立冲头31密封金属管3的管端部3a的合模工序前半阶段；和从利用独立冲头31密封后到合模结束的合模工序后半阶段。

在合模工序前半阶段，被驱动的一侧的液压成形模具13朝向另一方的液压成形模具11驱动，在楔构件41的倾斜面41a与独立冲头21的倾斜面21d面接触以后，根据液压成形模具13的驱动量，楔构件41的倾斜面41a相对于独立冲头21的倾斜面21d滑动并且进行面接触，由此独立冲头21朝向金属管3前进下去。由此，如图6所示，独立冲头21的密封面21c被按压于金属管3的管端面3b，此后金属管3的无缸侧的管端面3a被密封。

此时，优选：在合模工序之前和/或中途逐渐地供给压力介质W，与金属管3的无缸侧的管端部3a被密封大致同时地，完成金属管3的有缸侧的管端部3c的密封和压力介质W的填充。由此，能够利用独立冲头21、密封冲头33将早期地向内部填充了压力介质W的金属管3压入。该金属管3的有缸侧的管端部3c的密封，利用轴压缸31使密封冲头33朝向金属管3前进，如图6（b）所示，对金属管3的有缸侧的管端面3d推压作为密封冲头33的前侧的端面的密封面33a等来进行。

在合模工序后半阶段，根据液压成形模具13的驱动量，楔构件41的倾斜面41a使独立冲头21进一步前进下去，由此，金属管3利用独立冲头21从无缸侧被压入到管轴方向内侧。此时，优选：在金属管3的两个管端部3a、3b的密封和压力介质W的填充完成后，开始采用独立冲头21的压入，但也有时根据金属管3的管端部3a的形状和粗细，在压力介质W的填充和密封完成时利用独立冲头21将金属管3压入少许。因此，为了改善该情况，优选采用后述的第2实施方式、第3实施方式那样的构成，在密封和压力介质W的填充完成后将金属管3压入。

另外，如果完成了金属管3的两个管端部3a、3c的密封，则也可以如图7所示那样，在合模中对金属管3利用压力介质W负载内压。在此，由于在合模中对金属管3负载内压时，一组液压成形模具11、13的合模未完成，因此金属管3的管端部3a、3c因内压而膨胀。此时，优选：在对金属管3负载内压之前的阶段，使管端压紧构件51接触到液压成形模具11的对向面14，利用加力构件53加力使得推压金属管3。由此，由压力介质W的内压的负载造成的金属管3的管端部3a、3c的膨胀被拘束，可保持金属管3的管端部3a、3c的密封。再者，在一组液压成形模具11、13间的间隔比金属管3的板厚小时，即使金属管3的管端部3a、3c因内压的负载而变形，通过一组液压成形模具11、13的拘束，金属管3也不会变形到失去密封的程度。因此，此时也可以没有管端压紧构件51。

在该合模工序后半阶段，利用独立冲头21将金属管3压入的量，可以通过调节独立冲头21的倾斜面21d和楔构件41的倾斜面41a的倾斜角度、它们的接触定时来调整。因此，例如，在想要促进材料流入的情况下，只要增大倾斜角度，使接触定时提前等，来使独立冲头21的压入量增大即可。

再者，在合模工序前半阶段和合模工序后半阶段，可以利用轴压缸31的密封冲头33将金属管3从有缸侧压入，也可以不压入。

如图7所示，也可以在一组液压成形模具11、13的对向面14彼此抵接、合模结束后，根据需要使金属管3的由压力介质W引起的内压成为更高的压力，由此如图8所示，将金属管3成形为尖锐状。此时，也可以根据需要，驱动轴压缸31，从有缸侧压入金属管3。

其后，在使由压力介质W引起的内压降低等后，从空腔15内取出液压成形加工品5，结束一系列的操作工序。

根据本发明，在得到轴芯L1包含弯曲的复杂形状的液压成形加工品5时，可从管端部的两侧压入金属管3，从管端部的两侧向管轴方向内侧流入材料。因此，即使是这样的复杂形状的液压成形加工品5也能够容易地得到。另外，在得到这样的复杂形状的液压成形加工品5时，在金属管3的一个管端部侧不需要配置轴压缸，因此不需要如以往那样将一组轴压缸配置成相互的轴芯倾斜，相应地，能够使加工装置小型化。另外，不需要一组轴压缸之中的一方，由此能够谋求用于实现加工装置的成本的降低。

再者，本发明也可以如以下的第2实施方式、第3实施方式那样构成。再者，在以下的实施方式的说明中，对于与上述的构成要素相同的构成要素附带相同的标记从而省略其说明。

图9是表示液压成形加工装置1的第2实施方式、第3实施方式的构成的部分侧面截面图。在第2实施方式、第3实施方式中，相对于第1实施方式，仅独立冲头21的构成不同。

在第2实施方式中，对于独立冲头21的前端侧，形成有在使独立冲头21向管轴方向前进时能够插入到金属管3的管端部3a内的插入部21e。该独立冲头21的插入部21e形成为与金属管3的管端部3a的内部形状大致相同的外形。该独立冲头21的插入部21e，在第2实施方式中，对应于形成为截面圆形的金属管3的管端部3a，形成为具有与该管端部3a的内径大致相同的外径的圆柱状。通过使该独立冲头21的插入部21e插入到金属管3的管端部3a内，该金属管3的管端部3a被独立冲头21的插入部21e密封。

这样，在利用独立冲头21的插入部21e密封金属管3的管端部3a的情况下，能够使金属管3的管端部3a的密封性更加良好。另外，该情况下，能够在采用独立冲头21的插入部21e进行的密封和压力介质W的填充完成后，利用独立冲头21的密封面21c将金属管3的管端部3a压入，可以防止在压力介质W的填充完成前由独立冲头21将金属管3的管端部3a压入。

在第3实施方式中，对于独立冲头21的插入部21e，安装有由橡胶等构成的O形密封圈61。该O形密封圈61嵌合地安装于沿独立冲头21的插入部21e的周向形成的凹槽内。该O形密封圈61，在使独立冲头21的插入部21e插入到金属管3的管端部3a内时，与金属管3的管端部3a内周面压接，由此，加强了金属管3的管端部3a的密封。

这样，在使用了O形密封圈61的情况下，能够使金属管3的管端部3a的密封性更加良好。

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只不过是表示在实施本发明时的具体化的例子，本发明的技术范围不被这些例子限定性地解释。

例如，在上述的实施方式中，作为液压成形加工装置1具有楔构件41的情况进行了说明，但也可以将与楔构件41的倾斜面41a相同的形状、位置的倾斜面形成于液压成形模具13的空腔15内，省略楔构件41。

实施例

以下，通过实施例进一步说明本发明的效果。在本例中，确认了能否使用图10所示的液压成形加工装置1，对金属管3实际地进行本发明涉及的液压成形加工。再者，图10（a）是平面截面图。图10（b）是沿图10（a）的J-J线的截面图。图10（c）是沿图10（a）的K-K线的截面图，该截面中的扩管率是70%。图10（d）是沿图10（a）的L-L线的截面图，该截面中的扩管率是17%。图10（e）是沿图10（a）的M-M线的截面图，该截面中的扩管率是23%。

在本例中，作为金属管3，使用外径为60.5mm（直径）、壁厚为2.5mm、全长为500mm的钢管。再者，钢管的钢种设为JIS G3445所规定的机械结构用碳素钢钢管的STKM11A。金属管3，使用了采用旋转式拉弯加工方法预先弯曲使得弯曲半径成为181.5mm、弯曲角度成为55°的金属管。

在本例中，作为液压成形加工装置1，使用与第1实施方式中说明的装置相同的装置。独立冲头21使用形成为其倾斜面21d相对于与管轴方向正交的面倾斜30°的独立冲头。

对于液压成形模具11，以从金属管3的两个管端面3b、3d到独立冲头21的密封面21c和密封冲头33的密封面33a的间隔为5mm的方式安装它们。独立冲头21和楔构件41设定为：在相比于上侧的液压成形模具13的下止点的26mm前，独立冲头21的倾斜面21d和楔构件41的倾斜面41a相互面接触。另外，它们设定为：在倾斜面21d、41a相互面接触以后，直到合模工序结束的期间独立冲头21向管轴方向前进约15mm。管端压紧构件51设定为：在相比于上侧的液压成形模具13的下止点的30mm前，与下侧的液压成形模具11的对向面14接触。

在实际的液压成形加工时，首先，如图10所示，对液压成形模具11安装金属管3、独立冲头21。接着，如图11（a）、（b）所示，一边从轴压缸31侧的密封冲头33供给压力介质W，一边使上侧的液压成形模具13下降，实行合模工序。在合模工序中，如上所述，进行设定使得独立冲头21利用楔构件41的倾斜面41a向管轴方向前进15mm，在到达了下止点的时刻，金属管3的无缸侧的管端部3a从初期位置被压入10mm。在合模工序中，进行设定使得与此同时地，轴压缸31的密封冲头33也向管轴方向前进15mm。由此，金属管3的有缸侧的管端部3c也同样被压入10mm。在利用独立冲头21、密封冲头33将金属管3的两个管端部3a、3c压入的期间，进行设定使得采用压力介质W得到的金属管3内部的内压变为34MPa。

合模工序结束后，以10000kN的合模压力压紧上侧的液压成形模具13。在该状态下，如图11（c）、图11（d）所示，将由压力介质W引起的内压从34MPa提高到38MPa后，利用密封冲头33将金属管3的有缸侧的管端部3c再压入20mm。其结果，金属管3的有缸侧的管端部3c与合模工序中的压入量10mm一起合计压入了30mm。其后，在固定轴压缸31的位置的状态下仅将由压力介质W引起的内压升压到150MPa，将金属管3成形为尖锐状。

金属管3成形为所希望的液压成形加工品5后，使由压力介质W引起的内压下降，使轴压缸31沿管轴方向后退，使液压成形模具13上升后，从液压成形模具13取出液压成形加工品5。

如以上那样的一系列的工序的结果，可以利用仅使用一个轴压缸31的本发明涉及的液压成形加工装置1，来成形出形成为轴芯包含弯曲的液压成形加工品5。

另外，在本实施例中，通过形成为与金属管3的管轴方向正交的独立冲头21的密封面21c，进行了采用独立冲头21进行的金属管3的密封。但是，如图9（a）所示的第2实施方式那样，如果使用形成有具有与金属管3的内径55.5mm（直径）大致相同的外径的圆柱状的插入部21e的独立冲头21，则初期的漏水量降低。另外，如图9（b）所示的第3实施方式那样，如果使用在插入部21e安装有O形密封圈61的独立冲头21，则基本上没有初期的漏水量。

产业上的利用可能性

如上所述，根据本发明，即使是轴芯包含弯曲的复杂形状的液压成形加工品也能够容易地得到。因此，根据本发明，液压成形加工品的应用范围广，可以实现部件统一和轻量化。特别是对汽车部件的应用，通过推进车辆的轻量化来提高燃油效率，其结果，能够对地球温室化的抑制做出贡献。另外，也可以期待向至今为止没有推进应用的产业领域，例如家电制品、家具、建筑机械部件、两轮部件、建筑构件的推广。本发明在产业上利用价值高。

附图标记说明

1液压成形加工装置

3金属管

3a（无缸侧）管端部

3b（无缸侧）管端面

3c（有缸侧）管端部

3d（有缸侧）管端面

5液压成形加工品

5a轴芯

11液压成形模具

13液压成形模具

14对向面

15空腔

15a中间部

15b有缸侧端部

15c无缸侧端部

15d底面

15e收容部

21独立冲头

21a前端部

21b后端部

21c密封面

21d倾斜面

21e插入部

31轴压缸

33密封冲头

33a密封面

35压力介质供给孔

41楔构件

41a倾斜面

51管端压紧构件

51a接触面

53加力构件

61O形密封圈

W压力介质

Claims (6)

1.一种液压成形加工方法，在安装于液压成形模具内的金属管的一个管端部侧不配置轴压缸，仅在另一个管端部侧配置轴压缸，利用所述轴压缸沿管轴方向将所述金属管压入，并且向两个管端部被密封了的所述金属管内部供给压力介质来负载内压，该方法的特征在于，

在封闭所述液压成形模具之前，在所述液压成形模具内安装形成为轴心包含弯曲的金属管，与所述金属管一同地安装独立冲头，所述独立冲头安装在所述金属管的一个管端侧，

在封闭所述液压成形模具时，利用封闭所述液压成形模具的力使所述独立冲头沿管轴方向前进，利用所述独立冲头密封所述金属管的一个管端部并且沿管轴方向将所述金属管压入。

2.根据权利要求1所述的液压成形加工方法，其特征在于，在使所述独立冲头沿管轴方向前进时，使所述独立冲头的前端侧的插入部插入到所述金属管的一个管端部内，由此密封所述金属管的一个管端部。

3.根据权利要求2所述的液压成形加工方法，其特征在于，在使所述独立冲头沿管轴方向前进时，使安装有O形密封圈的所述独立冲头的插入部插入到所述金属管的一个管端部内，利用该O形密封圈加强所述金属管的一个管端部的密封。

4.一种液压成形加工装置，在安装于液压成形模具内的金属管的一个管端部侧不配置轴压缸，仅在另一个管端部侧配置轴压缸，利用所述轴压缸沿管轴方向将所述金属管压入，并且向两个管端部被密封了的所述金属管内部供给压力介质来负载内压，该装置的特征在于，

具备在所述液压成形模具内安装形成为轴心包含弯曲的金属管，与所述金属管一同地安装的独立冲头，所述独立冲头安装于所述金属管的一个管端侧，

在封闭所述液压成形模具时，利用封闭所述液压成形模具的力，所述独立冲头沿管轴方向前进，利用所述独立冲头密封所述金属管的一个管端部并且沿管轴方向将所述金属管压入。

5.根据权利要求4所述的液压成形加工装置，其特征在于，形成为下述结构：在使所述独立冲头沿管轴方向前进时，所述独立冲头的前端侧的插入部插入到所述金属管的一个管端部内，由此能够密封所述金属管的一个管端部。

6.根据权利要求5所述的液压成形加工装置，其特征在于，在所述独立冲头的插入部安装有O形密封圈。