CN107199283A

CN107199283A - 成形方法及其装置

Info

Publication number: CN107199283A
Application number: CN201710129883.XA
Authority: CN
Inventors: 桥本健; 二木恒哉
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-03-17
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2017-09-26
Also published as: JP2017164792A

Abstract

本发明的成形方法及其装置可在工件中成形膨出部以获得中空弯曲成形品时，使生产良率提高。在作为凸模的聚氨酯成形模(28)的、临近作为凹模的上模(30)的上模侧顶部形成有倾斜面(42)。倾斜面(42)的倾斜方向是自坯缘压牢器(26)的第1撑条(38)侧朝向第2撑条(40)侧的方向。因所述倾斜面(42)，聚氨酯成形模(28)成为形成有避让部的形状。当上模(30)覆盖坯缘压牢器(26)时，倾斜面(42)(避让部)位于上模(30)中所形成的凹部(50)。

Description

成形方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种成形方法及其装置，更详细来说，涉及一种适于获得中空弯曲成形品的成形方法及其装置。

背景技术

摩托车的燃料箱包括用以收容燃料的中空体，且为了使设计性良好并且实现空气阻力的减小而呈弯曲形状。根据不同情况，有时也会为了进一步提高设计性而在外表面形成凸部。

例如根据专利文献1所记载，燃料箱通过以下方式制作而成：通过压制成形而各别地制作构成车辆宽度方向的右半部分的第1半制品与构成左半部分的第2半制品，其后，通过焊接等将第1半制品与第2半制品接合。

在所述情况下，接合作业必不可少，因此不容易减少作业工时。另外，用来防止自接合部产生泄漏的管理项目多且繁杂。

燃料箱的另一制造方法例如是胀大成形(bulge forming)。在胀大成形中使用会发生变形的凸模。现有技术中，例如根据专利文献2所记载，一般作为所述凸模而使用中空体，并且通过对其中空内部供给、排出流体而使所述凸模变形。

即，使凸模变形而对工件进行按压，并且变形后的凸模随进行变形的工件进入至凹模的凹部。作为其结果，可获得外表面被成形为与凹部的形状对应的形状的燃料箱。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-230429号公报

专利文献2：日本专利特开昭50-115664号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

在专利文献2所记载的胀大成形中，工件的壁被大幅延展。在如此进行伴随着壁的大幅延展的成形的情况下，有时会在燃料箱中形成壁厚小于设计壁厚的部位。在所述情况下，虽然只要分类为非标准品即可，但在非标准品的个数多而生产良率低的情况下，难以实现成本的低廉化。

而且，在所述胀大成形中，将流体导入至凸模的中空内部以使所述凸模变形。在所述情况下，凸模的变形能力(换句话说，形状追随性)不够高，因此，不容易在燃料箱中形成微小的凹凸。即，存在不容易成形设计性优异的燃料箱的问题。

本发明是为了解决所述问题而成，其目的在于提供一种可提高生产良率、进而可获得外观优异的中空弯曲成形品的成形方法及其装置。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，本发明的成形方法包括：

分别利用坯缘压牢器(blank holder)的第1撑条、第2撑条来支撑工件的第1端部、第2端部；

分别将设置有凹部的凹模的第1被支撑部、第2被支撑部支撑于所述第1撑条、所述第2撑条；

对于能够变形、且在所述第1撑条侧端部形成有以相对于自所述坯缘压牢器向所述凹模的方向而朝向所述第2撑条侧的方式倾斜的倾斜面的凸模，使所述凸模从所述倾斜面的临近所述凹模的凹模侧顶部位于所述凹部的状态进行变形，以利用从所述第1撑条与所述第2撑条之间突出的部位对所述工件的所述第1端部与所述第2端部之间进行按压，并且利用所述凸模与所述凹模的凹部进行夹持，以在所述工件中成形膨出部；以及

成形所述膨出部与所述第1端部之间的部位。

另外，本发明的成形装置包括：

坯缘压牢器，设置有分别支撑工件的第1端部、第2端部的第1撑条、第2撑条；

凸模，能够变形，自所述第1撑条与所述第2撑条之间突出而对所述工件的所述第1端部与所述第2端部之间进行按压而在所述工件中形成膨出部；以及

凹模，包括分别被支撑于所述第1撑条、所述第2撑条的第1被支撑部、第2被支撑部，且在所述第1被支撑部与所述第2被支撑部之间设置有凹部，所述凹部用以与所述凸模一起成形所述膨出部，且

在所述凸模的所述第1撑条侧端部形成有倾斜面，所述倾斜面以相对于自所述坯缘压牢器向所述凹模的方向而朝向所述第2撑条侧的方式倾斜，

所述倾斜面的临近所述凹模的凹模侧顶部位于所述凹部。

在现有技术中，未在凸模中设置如上所述的倾斜面。本发明人基于此而推测，当在工件中成形膨出部时，所述工件的第1端部与膨出部之间的部位被凸模与凹模夹持而受到约束。即，认为所述部位因所述约束而变得难以延展，相应地，有膨出部的壁厚变小的倾向。

相对于此，在本发明中，在可变形的凸模中设置倾斜面，并且使所述倾斜面的临近凹模的凹模侧顶部位于凹模中所形成的凹部。通过采用所述构成，当在工件中成形膨出部时，可避免工件的第1端部与膨出部之间的部位被凸模与凹模夹持(换句话说，受到约束)。因此，所述部位的壁容易朝向膨出部延展(流动)，故可成形充分满足设计壁厚的膨出部。

根据以上对比可了解，通过在凸模中形成不会约束工件的第1端部与膨出部之间的部位的避让部，可容易地获得壁厚满足设计壁厚的中空弯曲成形品。作为其结果，非标准品的个数减少，因此生产良率提高。由此，可实现成本的低廉化。

而且，无须进行焊接等接合作业，因此不会在中空弯曲成形品中形成接合线，从而成为外观优异的中空弯曲成形品。此外，无须进行用以避免泄漏的管理，因此简便。

也可在所述膨出部中成形凸部。在所述情况下，只要在所述凹模中设置凸部成形部即可。

如上所述，根据本发明，膨出部的壁厚变得充分。因此，即使在自所述膨出部进一步成形凸部的情况下，也可在膨出部及凸部中确保充分的壁厚。利用凸部而设计性提高，因此容易获得外观优异的中空弯曲成形品。

凸模优选为实心体。在所述情况下，所述凸模效仿凹模的形状进行变形。即，形状追随性优异。因此，可在中空弯曲成形品中形成微小的凹凸，故所述中空弯曲成形品成为设计性优异者。

再者，摩托车的燃料箱可作为自所述工件获得的中空弯曲成形品的实施例。

[发明的效果]

根据本发明，在可变形的凸模中设置倾斜面(避让部)，且使所述倾斜面位于凹模中所形成的凹部，因此，当在工件中成形膨出部时，可避免工件的第1端部与膨出部之间的部位被凸模与凹模夹持而受到约束。因此，当工件的壁被延展时，所述部位的壁容易朝向膨出部流动，故可成形充分满足设计壁厚的膨出部。即，非标准品的个数减少。因此，可实现生产良率的提高与成本的低廉化。

而且，无须进行焊接等接合作业，因此，成形品成为未形成接合线的外观优异者。此外，无须进行用以避免自接合部泄漏的管理，因此简便。

附图说明

图1是本发明的实施例的胀大成形装置(成形装置)的主要部分的分解立体图。

图2是图1的胀大成形装置的概略侧面剖面图。

图3是图1的胀大成形装置的概略正面剖面图。

图4是现有技术的胀大成形装置的概略侧面剖面图。

图5是表示构成图4的胀大成形装置的聚氨酯成形模(凸模)进行变形而成形有膨出部的状态的概略侧面剖面图。

图6是表示构成图1～图3的胀大成形装置的聚氨酯成形模进行变形而成形有膨出部的状态的概略侧面剖面图。

图7是表示成形出膨出部的顶部的状态的概略正面剖面图。

图8是表示成形出膨出部的侧面的状态的概略正面剖面图。

图9是表示在膨出部的侧面成形出凸部的状态的概略正面剖面图。

[符号的说明]

1、10：胀大成形装置

2、28：聚氨酯成形模

12：预成形体

14：本体部

16：第1凸缘部

18：第2凸缘部

20：第1端部

22：第2端部

24：下模

26：坯缘压牢器

30：上模

32：收容部

34：第1细长载置部

36：第2细长载置部

38：第1撑条

40：第2撑条

42：倾斜面

50：凹部

52：凸部

54：凸部成形部

58：第1凸缘部按压部

60：第2凸缘部按压部

62：第1被支撑部

64：第2被支撑部

70：膨出部

72：汇接部位

T：燃料箱

具体实施方式

以下，针对本发明的成形方法，根据所述成形方法与用以实施所述成形方法的成形装置的关系来列举适宜的实施例，并参照附图进行详细说明。再者，下文中的“下”、“上”、“左”及“右”对应于附图中的下方、上方、左方及右方。

图1～图3分别为本实施例的胀大成形装置10(成形装置)的主要部分的分解立体图、概略侧面剖面图、概略正面剖面图。所述胀大成形装置10用以将作为工件的预成形体12成形为摩托车用的燃料箱T(参照图9)、即中空弯曲成形品。

首先，对预成形体12进行概略说明。所述预成形体12是板材沿长边方向弯曲且与长边方向正交的方向上的剖面呈大致Ω字形状的中空弯曲体。即，预成形体12包括细长且顶部弯曲的本体部14、以及自所述本体部14的下端向水平方向外侧突出的第1凸缘部16、第2凸缘部18，其中本体部14的高度随着自左向右而变小。换句话说，以能够获得随着沿长边方向延伸而高度逐渐变化的本体部14的方式，设定原始材料的形状与自原始材料向预成形体12的成形形状。

以下，将预成形体12的长边方向的各端部称为第1端部、第2端部，且将其符号设为20、22。第1端部20为高度较高的左侧的端部，且包括第1凸缘部16、本体部14、第2凸缘部18的左端部。另一侧的第2端部22为高度较低的右侧的端部，且包括第1凸缘部16、本体部14、第2凸缘部18的右端部。

第1端部20的顶部以大致椭圆形状弯曲。相对于此，第2端部22的顶部呈大致长方形形状。

其次，对胀大成形装置10的构成进行说明。所述胀大成形装置10包括下模24、坯缘压牢器26、作为凸模的聚氨酯成形模28以及作为凹模的上模30。再者，在图1～图3中，下模24仅标示了顶面。

下模24及聚氨酯成形模28是经定位固定的固定模。另一方面，上模30是以靠近或远离下模24的方式下降或上升的可动模。即，下模24相对于上模30而上升或下降。

坯缘压牢器26为中空体，且包括呈大致长方体形状的收容部32，以及以自所述收容部32的上端开口的细长的两边朝向外侧的方式突出的第1细长载置部34、第2细长载置部36。进而，自第1细长载置部34的左端至第2细长载置部36的左端设置有以拱形形状弯曲的第1撑条38。同样地，自第1细长载置部34的右端至第2细长载置部36的右端设置有以拱形形状弯曲的第2撑条40。第1撑条38被设定成高度比第2撑条40高。

如后所述，第1细长载置部34、第2细长载置部36分别对第1凸缘部16、第2凸缘部18进行支撑。另外，第1撑条38对第1端部20进行支撑，且第2撑条40对第2端部22进行支撑。因此，第1撑条38的顶部与第1端部20的形状对应地以大致椭圆形状弯曲，且第2撑条40的顶部与第2端部22的形状对应地呈大致长方形形状。

聚氨酯成形模28为包含发泡聚氨酯树脂的实心体(参照图2及图3)。所述聚氨酯成形模28被支撑于下模24，并且下部的大部分被收容于收容部32。所述聚氨酯成形模28随着被赋予外力而进行变形。

聚氨酯成形模28的下部为窄幅的大致长方体形状，且沿上下方向、即自坯缘压牢器26向上模30的铅垂方向延伸。即，沿铅垂方向延伸的四个侧端面为垂直壁。相对于此，上部在其第1撑条38(第1端部20)侧端部处以自第1撑条38侧朝向第2撑条40(第2端部22侧)的方式倾斜。即，在聚氨酯成形模28的左端面中，相对于垂直壁而以一体地相连的方式形成有倾斜面42。

参照图4可了解，构成现有技术的胀大成形装置1的聚氨酯成形模2的四个侧端面中，不论是下部还是上部均为垂直壁。另一方面，在本实施例中，随着形成有所述倾斜面42(参照图1及图2)，聚氨酯成形模28的上部成为在第1撑条38侧经切除的形状。因此，在本实施例中，在聚氨酯成形模28的上模侧顶部(凹模侧顶部)形成有避让部。

聚氨酯成形模28的顶部沿长边方向、具体来说随着自坯缘压牢器26的第1撑条38侧朝向第2撑条40侧(自预成形体12的第1端部20侧朝向第2端部22侧)而以高度逐渐变小的方式倾斜。结果，聚氨酯成形模28的顶部与预成形体12的本体部14的顶部的倾斜相对应。

上模30是形成有凹部50的凹模，变形后的聚氨酯成形模28与经按压的预成形体12进入所述凹部50。凹部50的形状与燃料箱T的形状相对应。在凹部50中，进而在两侧设置有用以在燃料箱T中形成凸部52(参照图9)的凸部成形部54。凹部50的容积在与第1撑条38对应的一侧的端部处大，且随着朝向与第2撑条40对应的一侧的端部而变小。即，第1撑条38侧成形摩托车的车身前侧，第2撑条40侧成形车身后侧，且加工率在第1撑条38侧变大。

在上模30中设置有分别支撑于坯缘压牢器26的第1细长载置部34、第2细长载置部36、第1撑条38、第2撑条40的第1凸缘部按压部58、第2凸缘部按压部60、第1被支撑部62、第2被支撑部64。预成形体12的第1凸缘部16被第1细长载置部34与第1凸缘部按压部58夹持，第2凸缘部18被第2细长载置部36与第2凸缘部按压部60夹持。进而，第1端部20被第1撑条38与第1被支撑部62夹持，第2端部22被第2撑条40与第2被支撑部64夹持。

虽未特别图示，但上模30的凹部50沿长边方向被分割为左右大致两半。即，上模30包括两个分割模。所述两个分割模在进行成形时闭合，在进行脱模时打开。

另外，通过对未图示的升降机构(例如，油压缸)施力而上模30下降或上升。由此，上模30靠近或远离坯缘压牢器26所保持的预成形体12。

本实施例的胀大成形装置10基本上如上所述般构成，其次，针对其作用效果，根据本实施例的胀大成形装置10与本实施例的成形方法的关系进行说明。

当自预成形体12制作燃料箱T时，首先，将预成形体12保持于坯缘压牢器26。为此，分别将第1凸缘部16、第2凸缘部18、第1端部20、第2端部22载置于第1细长载置部34、第2细长载置部36、第1撑条38、第2撑条40。此时，并不特别需要使聚氨酯成形模28的外表面抵接于预成形体12的内表面。

其次，对所述升降机构施力而使上模30下降。上模30下降既定的距离且成为分割模彼此闭合的状态，并且，第1凸缘部按压部58、第2凸缘部按压部60、第1被支撑部62、第2被支撑部64被置于第1凸缘部16、第2凸缘部18、第1端部20、第2端部22。由此形成图2及图3所示的状态。如图2所示，此时，倾斜面42的上模侧顶部(换句话说，避让部)位于上模30的凹部50内。

如图4所示，在现有技术中，未在聚氨酯成形模2中设置避让部。因此，高度较高的第1撑条38侧的端部的上模侧顶部位于第1端部20的大致正下方处。再者，在图4中，为了容易理解，对与图1～图3中所示的构成要素相同的构成要素附上了相同的参照符号。

在所述状态下，使上模30进一步下降。其结果，下模24及聚氨酯成形模2相对上升。此时，下模24的上端部进入至坯缘压牢器26的收容部32。

聚氨酯成形模2的相对上升的部位自第1撑条38与第2撑条40之间突出，且被下模24与预成形体12按压而变形。因此，对预成形体12的内表面赋予来自聚氨酯成形模2的按压力。其结果，预成形体12开始朝向凹部50的内表面侧延展。

此时，预成形体12中主要的本体部14朝向凹部50延展，由此体积增加，且聚氨酯成形模2随预成形体12的经延展的壁进入至凹部50。由此，开始膨出部70的成形。

在现有技术中，在开始膨出部70的成形并经过若干时间之后，如图5所示，变形后的聚氨酯成形模2的第1撑条38侧端部的上模侧顶部抵接于预成形体12的第1端部20与膨出部70之间的部位(以下表述为“汇接部位”)72。因此，汇接部位72被聚氨酯成形模2与上模30夹持而受到约束。在所述状态下，汇接部位72的壁难以流动。

在如上所述般汇接部位72被聚氨酯成型模2与上模30夹持的同时，聚氨酯成形模2继续变形，由此进行膨出部70的进一步成形。因此，在所述情况下，膨出部70的成形成为凸出成形。

即，在现有技术中，预成形体12在汇接部位72受到约束的状态下使本体部14延展。因此，难以将汇接部位72的壁朝向膨出部70拉伸。推测此成为在利用现有技术的胀大成形装置1而获得的燃料箱T中会形成壁厚小于设计壁厚的部位的理由。

相对于此，在本实施例中，根据图2可容易地了解，在聚氨酯成形模28中形成有避让部，因此，在上模30覆盖预成形体12的时间点，聚氨酯成形模28的上模侧顶部位于凹部50内。因此，在所述情况下，当与上述同样地使上模30下降时，至聚氨酯成形模28变形并抵接于汇接部位72为止所需要的时间比现有技术长。

即，在本实施例中，如图6所示，在汇接部位72被聚氨酯成形模28与上模30夹持之前进行膨出部70的成形。再者，与现有技术相同的是，相对上升的聚氨酯成形模28的一部分自第1撑条38与第2撑条40之间突出。

在所述进行过程中，汇接部位72的壁容易流动。因此，膨出部70通过拉拔成形而被成形。如此，通过在聚氨酯成形模28的第1撑条38侧端部的上模侧顶部形成朝向第2撑条40侧倾斜的倾斜面42(避让部)，可在确保壁的流动性的同时成形膨出部70。

简单来说，在本实施例中，可避免汇接部位72受到约束。因此，在本体部14因聚氨酯成形模28而膨胀，由此成形为膨出部70时，汇接部位72的壁被拉伸至膨出部70侧而容易流动。其结果，可与对预成形体12进行延展的情况无关地获得充分满足设计壁厚的厚度的燃料箱T。

若聚氨酯成形模28进一步变形，则如图7所示，汇接部位72被聚氨酯成形模28与上模30夹持，并且膨出部70的顶部抵接于凹部50的内表面的顶部。由此，膨出部70的顶部效仿凹部50的形状而被成形，而燃料箱T的顶部的成形大体结束。伴随于此，聚氨酯成形模28朝向铅垂方向的变形大体结束，另一方面，如图8所示，在朝向第1凸缘部16及第2凸缘部18的车身宽度方向上以进一步膨出的方式变形。由此，燃料箱T的膨出部70的侧部效仿凹部50的形状而被成形。其原因在于，膨出部70的侧部会抵接于凹部50的内表面的侧部。

其后，又使上模30进一步下降，下模24及聚氨酯成形模28进一步相对上升。伴随于此，如图9所示，聚氨酯成形模28进一步变形，并且变形后的部位随膨出部70进入至凸部成形部54。聚氨酯成形模28为实心的，因此形状追随性良好，故也可产生聚氨酯成形模28的一小部分进入凸部成形部54的微小变形。因此，可容易地形成与凸部成形部54对应的凸部52。

如此，可获得在侧面形成凸部52而设计性、外观优异的燃料箱T。在膨出部70中壁充分地流动，因此，即使壁自所述膨出部70流动至凸部成形部54内，膨出部70及凸部52的厚度也满足设计壁厚。

在如上述成形结束之后，所述升降机构被再次施力而上升，并且上模30以成为两个分割模的方式打开。如此，暴露出燃料箱T。其后，若将所述燃料箱T自聚氨酯成形模28取出，则聚氨酯成形模28收缩而恢复成原来的形状。

如上所述，可获得壁厚满足设计壁厚的燃料箱T，因此非标准品的个数减少。即，根据本实施例，生产良率提高。因此，容易实现成本的低廉化。

而且，可在确保燃料箱T的壁厚的同时对所述燃料箱T赋予凸部52等设计性优异的形状。因此，可获得外观优异的燃料箱T。

此外，无须进行焊接等，因此可减少作业工时。另外，也无须进行用来防止自接合部产生泄漏的管理，因此简便。进而，因不存在接合线，外观也优异。

本发明并不特别限定于所述实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内可进行各种变更。

例如，也可将聚氨酯成形模28(凸模)设为上模，将凹模设为下模。

另外，在所述实施例中，以成形燃料箱T的情况为例进行了说明，但本发明并不特别限定于所述情况，可应用于通过使工件延展而成形膨出部70以获得中空弯曲成形品。

Claims

1.一种成形方法，其特征在于，包括：

分别利用坯缘压牢器的第1撑条、第2撑条来支撑工件的第1端部、第2端部；

成形所述膨出部与所述第1端部之间的部位。

2.根据权利要求1所述的成形方法，其中，所述凹模包括凸部成形部，且在成形所述膨出部时成形与所述凸部成形部的形状对应的凸部。

3.根据权利要求1或2所述的成形方法，其中，自所述工件获得摩托车的燃料箱。

4.一种成形装置，其特征在于，包括：

所述倾斜面的临近所述凹模的凹模侧顶部位于所述凹部。

5.根据权利要求4所述的成形装置，其中，所述凹模包括凸部成形部，所述凸部成形部用以在所述膨出部中成形凸部。

6.根据权利要求4或5所述的成形装置，其中，所述凸模为实心体。

7.根据权利要求4所述的成形装置，其中，将所述工件成形为摩托车的燃料箱。

8.根据权利要求5所述的成形装置，其中，将所述工件成形为摩托车的燃料箱。

9.根据权利要求6所述的成形装置，其中，将所述工件成形为摩托车的燃料箱。