JP2000210738A - プレス成形品を含む構造体とその製造方法 - Google Patents

プレス成形品を含む構造体とその製造方法

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JP2000210738A
JP2000210738A JP11025920A JP2592099A JP2000210738A JP 2000210738 A JP2000210738 A JP 2000210738A JP 11025920 A JP11025920 A JP 11025920A JP 2592099 A JP2592099 A JP 2592099A JP 2000210738 A JP2000210738 A JP 2000210738A
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Japan
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mold
press
pipe
molding
formed product
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JP11025920A
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English (en)
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Katsuyoshi Moriyama
勝吉 森山
Yoshiaki Yoshimoto
祥晃 良元
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KYOSHIN KINZOKU KK
Original Assignee
KYOSHIN KINZOKU KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】アンダーカット部を有すプレス成形品をコスト
安価に製造できること。 【解決手段】加圧部材8を下降させてポリウレタンエラ
ストマー製の雄型3を加圧すると、雄型3が径方向に膨
張し、パイプ素材4の中央部を雌型2のキャビティ6に
沿うように膨出させて膨出部93を形成させる[図1
(b)参照]。雄型2への加圧を解除すると、雄型3が
円柱形状の復元する[図1(c)参照]ので、雄型3を
容易に製品3から抜くことができる。従来のバルジ成形
のような油圧シール構造が不要で、装置の構造が簡単で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特にアンダーカッ
ト部を有するプレス成形品、及びこれを含む構造体、並
びにプレス成形品の製造方法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】例えば図
13(a)に示すようなパイプ材91の高さ方向の中央
部に周面92に沿う環状の膨出部93を有するプレス成
形品としての製品Aでは、膨出部93の内面94がアン
ダーカットとなり、複雑で高価なスライド型を用いなけ
れば成形することができない。このため、製品の製造コ
ストが高くなる。
【0003】そこで、図13(b)に示すように長尺の
矩形をなす平板を用いて、アンダーカット部のない状態
で展開板95をプレス成形した後、この展開板95をパ
イプ形状に曲げて対向する端縁96,96同士を互いに
溶接にて接続して製品を得ることが実施されている。こ
の場合、アンダーカットなしでプレス成形することがで
きるという利点があるものの、プレス成形後に矩形板の
端縁同士を溶接により接続するので、製品の寸法精度が
悪くなる。このため、歩留りが悪くなり、結果として製
造コストが高くなる。
【0004】一方、油圧を用いるいわゆるバルジ成形で
は、アンダカット部を有するパイプ材のまま成形するこ
とが可能である。しかしながら、高圧の油を密封するた
めに頑強なシール構造を設けなければならず、装置が大
型化すると共に装置のコストが高くなり、ひいては製品
の製造コストが高くなってしまう。本発明は上記課題に
鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、アンダー
カット部を有する場合にもコスト安価に製造することの
できるプレス成形品、及びこれを含む構造体、並びにプ
レス成形品の製造方法及び製造装置を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の課題解決手段として、請求項1記載の発明の態様は、
プレス成形品において、加圧により弾性変形する弾性樹
脂からなる型の押圧面によって成形された被成形部を有
することを特徴とするものである。本態様では、弾性樹
脂からなる型の加圧を解除すれば、型は弾性により元の
形状に復元するので、被成形部として例えばアンダーカ
ット部を有するプレス成形品であっても、容易に成形す
ることができる。また、従来のバルジ成形のような高圧
の油をシールする構造も不要であり、成形構造を簡素化
することができる。
【0006】請求項2記載の発明の態様は、プレス成形
品を含む構造体において、請求項1記載のプレス成形品
としての第1のパイプの周面に連結口を設けてこの連結
口に第2のパイプが連通するようにかしめ連結してあ
り、第1のパイプは上記アンダーカット部を含む膨出部
を有し、この膨出部にかしめの座となる平坦面を設けて
この平坦面に上記連結口を形成してあることを特徴とす
るものである。
【0007】本態様では、第2のパイプをかしめて連結
するので、溶接により連結する場合と比較して、熱変形
等の影響を排除して精度良く、しかも簡単に連結するこ
とができ、製造コストを安くすることができる。特に、
かしめの座となる平坦面をプレス成形時に第1のパイプ
に予め形成できるので、製造コストを一層安くすること
ができる。
【0008】請求項3記載の発明の態様は、請求項2記
載のプレス成形品を含む構造体において、上記第2のパ
イプは、上記かしめの座となる平坦面に密接される第1
の環状フランジと、この環状フランジとの間で上記連結
口の周縁部を挟持する第2の環状フランジとを含み、両
環状フランジ間で連結口の周縁部がかしめてあることを
特徴とするものである。
【0009】本態様では、第2のパイプの第1の環状フ
ランジを平坦面に密接させて位置決めした状態で、第2
の環状フランジをかしめることにより、位置精度良く且
つ簡単にかしめて連結することができる。また、両環状
フランジ間に連結口の周縁部が入り込んだ状態でかしめ
られるので、この部分がいわゆるラビリンスシールの働
きをする。このため、流体を流す場合に、両パイプの連
結部分でのシール性が非常に高い。したがって、例えば
自動車において排気の一部を最燃焼させるEGR(排気
再循環装置)の構成部品として好適に使用することがで
きる。すなわち、エギゾーストマニホールドとインテー
クマニホールドとを結ぶバイパス路において、バイパス
路とインテークマニホールドとを連結する管継手として
用いることができる。そして、第1のパイプを流れる吸
気に、第2のパイプを介して排気の一部を混合させるこ
とになる。板金製であるので、比較的高温となるエンジ
ン回りの部品として用いても全く支障がなく、また、上
記のようにシール性が高いので、吸気や排気が漏れるよ
うなこともない。
【0010】請求項4記載の発明の態様は、プレス成形
品の製造方法において、被成形板材にプレス成形品の成
形形状を与える成形面を含む第1の型と、この第1の型
の成形面に対向する押圧面を含み且つ弾性樹脂により構
成される第2の型との間に、被成形板材を配置する第1
の工程と、第2の型を加圧変形させて第2の型の押圧面
によって被成形板材を第1の型の成形面に押圧すること
により、プレス成形品の成形形状を造形する第2の工程
とを含むことを特徴とするものである。
【0011】本態様では、弾性樹脂からなる第2の型を
加圧することにより変形させ、変形した第2の型の押圧
面によって、被成形板材を第1の型の成形面に押圧し、
プレス成形品の成形形状を得ることができる。第2の型
の加圧を解除すれば、第2の型は弾性により元の形状に
復元するので、プレス成形品がアンダーカット部を有す
る場合でも、容易に成形することができる。また、従来
のバルジ成形のような高圧の油をシールする構造も不要
であり、成形構造を簡素化することができる。なお、第
1及び第2の型は何れが雄型であっても良い。
【0012】請求項5記載の発明の態様は、請求項4に
おいて、上記第2の工程では、相対的に弱い加圧力を第
2の型に与えて、プレス成形品の中間の成形形状を造形
した後、相対的に強い加圧力を第2の型に与えて、プレ
ス成形品の最終の成形形状を造形することにより複数段
階で造形を行うことを特徴とするものである。本態様で
は、被成形板材の板厚が薄い場合や成形時の伸びを大き
する場合でも、段階的に成形を行うことにより、クラッ
ク等を生ずることなく成形することが可能となる。相対
的に弱い加圧力を与えるときと、相対的に強い加圧力を
与えるときとで、第1の型は共通のものを用いても良い
し、また、下記の請求項3のように異なる型を第1の型
として用いても良い。また、本態様では、中間の成形形
状の造形自体を複数段階で行うことを妨げるものではな
い。
【0013】請求項6記載の発明の態様は、請求項4に
おいて、相対的に弱い加圧力を与えるときには、第1の
型としてプレス成形品の中間の成形形状を与える中間型
を用いて中間の成形形状を造形し、相対的に強い加圧力
を与えるときには、第1の型としてプレス成形品の最終
の成形形状を与える最終型を用いて最終の成形形状を造
形することを特徴とするものである。
【0014】本態様では、中間の成形形状を精度良く規
定することができるので、部分的に伸びの大きい成形を
要する場合にも、クラック等を生ずることなく対処する
ことができる。請求項7記載の発明の態様は、請求項
4,5又は6において、第1の型の成形面はパイプ材か
らなる被成形板材の外面を成形するために環状をなして
おり、第2の工程では、第2の型がパイプ材の軸方向に
沿う加圧方向に加圧されることにより、第2の型の押圧
面が加圧方向に交差する方向に膨張変形してパイプ材を
第1の型の成形面に押圧しつつ成形形状を造形すること
を特徴とするものである。
【0015】本態様では、弾性樹脂からなる第2の型を
加圧して押圧面を膨張変形させ、パイプ材の内側にアン
ダーカット部がある場合にもこれを容易に成形すること
ができる。請求項8記載の発明の態様は、請求項7にお
いて、第1の型の成形面は、パイプ材からなる被成形板
材の周面から突出する筒状突起を成形するための筒状凹
部を含んでおり、第2の工程では、プレス成形品として
筒状突起を有するパイプ体が成形されることを特徴とす
るものである。
【0016】従来では、パイプ体と別体に形成した小パ
イプを溶接により接続して筒状突起を形成していたが、
本態様では、筒状突起をプレス成形時に一体に形成する
ことができるので、製造工程の省略により製造コストを
格段に安価にすることができる。請求項9記載の発明の
態様は、請求項4ないし8の何れか一つにおいて、上記
弾性樹脂はポリウレタンエラストマーを含むことを特徴
とするものである。
【0017】弾性樹脂として弾性率が大き過ぎる樹脂で
は造形が困難である一方、弾性率が低過ぎる樹脂では割
れ等を生じ易く耐久性に問題がある。本態様で用いるポ
リウレタンエラストマーは適度な弾性率(例えば28〜
63Kg/mm 2)を持つので、確実な造形を実現しつ
つ、十分な耐久性を確保することができる。なお、圧縮
による容積収縮率としては、25〜30%に設定するこ
とが好ましい。というのは、25%未満では成形に必要
な押圧面による押圧力が得られないおそれがあり、30
%を超えると耐久性が低下するおそれがあるからであ
る。
【0018】請求項10記載の発明の態様は、プレス成
形品の製造装置において、被成形板材にプレス成形品の
成形形状を与える成形面を含む第1の型と、この第1の
型の成形面に対向する押圧面を含み且つ弾性樹脂により
構成される第2の型とを備え、第2の型を加圧変形させ
て第2の型の押圧面によって被成形板材を第1の型の成
形面に押圧することにより、プレス成形品の成形形状を
造形することを特徴とするものである。
【0019】本態様では、請求項5記載の発明と同様に
して、プレス成形品がアンダーカット部を有する場合で
も、容易に成形することができる。また、従来のバルジ
成形のような高圧の油をシールする構造も不要であり、
成形構造を簡素化することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態の添
付図面を参照しつつ説明する。図1(a)〜(d)は本
発明の一実施の形態のプレス成形品の製造方法における
工程を順次に示す概略断面図である。本実施の形態で
は、図7(a)で示したようなパイプ材91の周面92
に環状の膨出部93を有する製品Aを成形する場合に則
して説明する。
【0021】図1(a)を参照して、プレス成形品とし
ての製品Aを製造するための製造装置(成形型)1は、
第1の型としての雌型2と、第2の型としての雄型3と
を備えている。雌型2は、例えばスチール等の金属から
なり、雌型2の内面は、被成形板材としてのパイプ素材
4に、プレス成形品の成形形状を与える成形面5を構成
している。成形面5には、製品Aの膨出部93を成形す
るための環状凹部からなるキャビティ6が設けられてい
る。また、雌型2はプレス成形品を取り出すときに左右
に半割りできるように一対の分割体2A,2Bを組み合
わせて構成されている。パイプ素材4としては、例えば
シームレス又はセミシームレス(例えば電縫管)ステン
レスパイプを示すことができる。
【0022】雄型3は、円柱状をしており、例えばポリ
ウレタンエラストマー等の弾性樹脂からなる。雄型3構
成するポリウレタンエラストマーは、適度な弾性率(例
えば28〜63Kg/mm 2)を持っている。雄型3の
外周面は被成形板材としてのパイプ素材4を雌型2の成
形面5に押圧するための押圧面7を構成している。8は
ベースであり、雌型2及び雄型3を受けている。9はベ
ース8との間で雄型3を図において上下の加圧方向Kに
沿って加圧する加圧部材である。10は加圧部材9の加
圧方向Kに沿う進退移動を案内するガイドである。
【0023】次いで、図1(a)〜(d)を参照しつつ
プレス成形品の製造工程について順次に説明する。図1
(a)に示すように、まず、パイプ素材4を雄型2と雌
型3との間に配置する。このとき、加圧部材9はまだ雄
型3を加圧しておらず、雄型3は円柱状をなしている。
なお、加圧しない状態の雄型3の押圧面7とパイプ素材
4との間、パイプ素材4と雌型2の成形面5との間に
は、パイプ素材4の配置を容易にするために若干のクリ
アランスが設けられている。
【0024】次いで、図1(b)に示すように、加圧部
材8を下降させて雄型3を加圧方向Kに沿って加圧力F
(白抜き矢符で示す)にて加圧すると、雄型3がパイプ
素材4内の高さ方向に中央部で径方向に膨張し、パイプ
素材4をキャビティ6の内面に押圧し、パイプ素材4を
組成変形させて膨出部93を形成する。次いで、図1
(c)に示すように、加圧部材8を上昇させて雄型3に
対する加圧を解除すると、雄型3はその弾性により元の
円柱状の状態に復元する。したがって、プレス成形の完
了後に雄型3を容易に取り出すことができる。
【0025】次いで、図1(d)に示すように、雄型3
を取り除くと共に、割り型である雌型2を左右の分割体
2A,2Bに分離させて成形の完了した製品Aを取り出
す。そして、これら一連の工程を繰り返し、製品Aを次
々に製造する。本実施の形態では、プレス成形後に雄型
3の加圧を解除すれば、雄型3型が弾性により元の円柱
形状に復元する。したがって、プレス成形品がアンダー
カット部を有する場合でも、雄型3を容易に製品Aから
抜き出すことができ、成形が容易である。
【0026】また、雄型3の加圧、解除により雄型3を
多数回繰り返して使用することができる。さらに、従来
のバルジ成形のような高圧の油をシールする構造も不要
であり、成形構造を簡素化することができる。これによ
り、製品Aの製造コストを安くすることができる。
【0027】また、パイプ素材4を用いてアンダーカッ
ト成形が可能なので、従来の展開形状でプレス成形した
ものを溶接でパイプ状にする場合のように寸法精度が悪
くなるようなことがなく、歩留りが良い。したがって、
製品Aの製造コストを一層安くすることができる。な
お、雄型3に用いるポリウレタンエラストマーとして
は、適度な弾性、例えば、28〜63Kg/mm 2の範
囲の弾性率を持っていることが好ましい。これにより、
確実な造形を実現しつつ、十分な耐久性を確保すること
ができる。
【0028】また、雄型3に用いるポリウレタンエラス
トマーの圧縮による容積収縮率としては、25〜30%
に設定することが好ましい。というのは、25%未満で
は成形に必要な押圧面による押圧力が得られないおそれ
があり、30%を超えると耐久性が低下するおそれがあ
るからである。なお、図1の雌型2は左右の分割体2
A,2Bに型割りしていたが、これに限らず、例えば図
2に示すように、膨出部形成用のキャビティ6の位置で
上下に分割すると共に、下型2C,2Dを左右にスライ
ドさせて開き、上型2Eを上下にスライドさせて型を開
閉するようにしても良い。また、上型2Eを左右に分割
して斜め上方又は斜め下方にスライドさせるようにして
も良い。これらの場合、成形プレスの加圧力(例えば3
0〜40t)を用いて型締めすることができるので、成
形時に型が緩むことがない。
【0029】図3並びに図4(a)及び(b)は他の実
施の形態を示している。本実施の形態における図3に示
す構造体に含まれるプレス成形品としての製品Bが図7
(a)で示した製品Aと異なるのは、第1のパイプとし
てのパイプ材91の膨出部93の一部が略矩形形状でさ
らに膨出され、第2のパイプとしての小径の横パイプ9
7を取り付けるための平坦面からなる座部98を構成し
ている点である。この座部98に穴あけ加工を施して連
結口99を形成し、この連結口99の縁部に横パイプ9
7を溶接する。横パイプ97の端部に座部98と密接す
る環状フランジを設けておいても良く、この場合、環状
フランジを座部98に密接させて位置決めした状態で溶
接が実施できるので、横パイプ97を位置精度良く溶接
することができる。
【0030】図4(a)及び(b)は座部98に連結口
99を形成する前のプレス成形品を成形する場合を示し
ている。本実施の形態では、図1(b)の加圧による造
形の工程を図4(a)及び(b)に示す二段階で行って
いる。すなわち、図4(a)に示す工程では、相対的に
弱い加圧力F1を雄型3に与えて、プレス成形品の中間
の成形形状を造形して中間体A1を成形した後、図4
(b)示す工程では、相対的に強い加圧力F2を雄型3
に与えて、プレス成形品の最終の成形形状の製品Aを造
形する。図4(a)に示す工程では、パイプ素材4は雌
型2のキャビティ6内に若干入り込むのみであり、膨出
部93形成用のキャビティ6や座部98形成用のキャビ
ティ31の内面に密着はしていない。
【0031】本実施の形態では、被成形板材の板厚が薄
い場合や成形時の伸びを大きする場合でも、段階的に成
形を行うことにより、クラック等を生ずることなく成形
することが可能となる。なお、上記の図4(a)及び
(b)に示す工程で、図5(a)及び(b)に示すよう
に、雌型2を変更するようにしても良い。すなわち、相
対的に弱い加圧力F1を与える図5(a)に示す工程で
は、雌型2として、プレス成形品の中間の成形形状を与
える(中間体A1を成形する)中間型11を用い、ま
た、相対的に強い加圧力F2を与える図5(b)に示す
工程では、雌型2としてプレス成形品の最終の成形形状
を与える(製品Aを成形する)最終型12を用いて最終
の成形形状を造形する。
【0032】本実施の形態では、中間の成形形状を精度
良く規定することができるので、部分的に伸びの大きい
成形を要する場合にも、クラック等を生ずることなく対
処することができる。上記の図3の実施の形態では、第
1のパイプとしてのパイプ材91に第2のパイプとして
の横パイプ97を溶接により連結したが、図6〜図9の
実施の形態に示すように、かしめにより連結するように
しても良い。すなわち、図6及び図7(c)を参照し
て、本実施の形態における第2のパイプとしての横パイ
プ13は、平坦面からなるかしめの座部98に密接され
る第1の環状フランジ14と、この第1の環状フランジ
14との間で上記連結口99の周縁部100を挟持する
ための第2の環状フランジ15とを含む。両環状フラン
ジ14,15はともに横パイプ13に一体に形成されて
いる。図6において、16は環状の膨出部93から軸方
向一側に延びる軸方向膨出部である。軸方向膨出部16
はパイプ材の円周等配に複数が配置されている。17は
パイプ材91の内周面に密接する状態で嵌合されて例え
ばプロジェクション溶接にて固定される板金製の内パイ
プである。この内パイプ17としては、完全な筒体であ
っても良いし、また、すり割りを有するものとし、パイ
プ材91に嵌め入れたときにすり割りの部分が密着して
筒体になるものであっても良い。
【0033】横パイプ13をパイプ材91にかしめる際
には、図7(a)に示すように、先に第1の環状フラン
ジ14を形成しておいて、図7(b)及び(c)に示す
ように、かしめ時に第2の環状フランジ15を形成して
パイプ材9の内側からかしめる第1の方法と、図8
(a)に示すように、先に第2の環状フランジを形成し
ておいて、図8(b)及び(c)に示すように、かしめ
時に第1の環状フランジ14を形成してパイプ材91の
外側からかしめる第2の方法がある。なお、かしめ時に
は、横パイプ13は環状フランジ14,15の近傍部分
で拡径され、連結口99の周縁部100を径方向にかし
めることになる。
【0034】そして、何れかの方法によってかしめられ
た後、パイプ材91の内側に図6に示す内パイプ17が
図9に示すように嵌め入れられ、例えばプロジョンクシ
ョン溶接にて、円周上の複数箇所にて固定されて、プレ
ス成形品を含む構造体としての製品Cとなる。製品Cで
は、環状の膨出部93と内パイプ17の外周面との間に
環状流路18が形成されると共に、各軸方向膨出部16
と内パイプ17の外周面との間に軸方向流路19が形成
され、各軸方向流路19は環状流路18にそれぞれ連通
している。
【0035】製品Cは、自動車のEGR(排気再循環装
置)の構成部品として好適に用いることができる。すな
わち、製品Cを、エギゾーストマニホールドからの排気
の一部を流すバイパス路20と、インテークマニホール
ド21とを連結する管継手として用いることができる。
そして、内パイプ17内を流れる吸気Sに、横パイプ1
3、環状流路18及び軸方向流路9を介する排気Eを混
合することができる。
【0036】本実施の形態では、横パイプ13の第1又
は第2の環状フランジ14又は15を平坦面からなる座
部98に密接させて位置決めした状態で、他方の環状フ
ランジ15又は14をかしめることにより、位置精度良
く且つ簡単にかしめて連結することができる。溶接によ
り連結する場合と比較して、熱変形等の影響を排除して
精度良く、しかも簡単に連結することができ、製造コス
トを安くすることができる。特に、かしめの座部98と
なる平坦面をプレス成形時にパイプ材91に予め形成で
きるので、製造コストを一層安くすることができる。
【0037】また、両環状フランジ14,15間に連結
口99の周縁部100が入り込んだ状態でかしめられる
ので、この部分がいわゆるラビリンスシールの働きをす
る。このため、上記のようにEGR用の管継手に用いる
場合に、吸気や排気が漏れるおそれがなく、また、板金
製であるので、高温に曝されても全く支障がない。な
お、図6の実施の形態では、かしめの座部98がパイプ
材91の径方向と直交するように設けたが、図10に示
すように、座部22をパイプ材91の径方向に対して傾
斜状に設けても良い。この場合、特に、図11に示すよ
うに、パイプ材91の内側から横パイプ13の第2の環
状フランジ15をかしめる場合に、かしめ治具(かしめ
パンチ)22を押すロッド23を、パイプ材91の下方
の開口から斜めに挿入でき、かしめが行い易いという利
点がある。
【0038】次いで図12は本発明のさらに他の実施の
形態において、プレス成形後に雄型を取り除いた状態を
示している。図12を参照して、本実施の形態では、雌
型30の座部形成用のキャビティ31に連続して横パイ
プ形成用のキャビティ32を形成しており、筒状突起と
しての横パイプ97をプレス成形時に一体に形成した製
品Bを得ることができる。なお、横パイプ97の先端は
プレス成形後に穴あけ加工を施される。
【0039】本実施の形態では、プレス成形品Cに筒状
突起としての横パイプ97をプレス成形時に一体に形成
することができるので、製造工程の省略により製造コス
トを格段に安価にすることができる。なお、本発明は上
記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、本
発明をパイプ素材以外の材料に適用しても良いし、ま
た、アンダーカット部を有さないプレス成形品にも適用
することも無論可能である。
【0040】
【発明の効果】請求項1記載の発明では、弾性樹脂から
なる型の加圧を解除すれば、型は弾性により元の形状に
復元するので、被成形部としてアンダーカット部を有す
るプレス成形品であっても、容易に成形することができ
る。また、従来のバルジ成形のような高圧の油をシール
する構造も不要であり、成形構造を簡素化することがで
き、ひいてはアンダーカット部を有するプレス成形品の
製造コストを安くすることができる。
【0041】請求項2記載の発明では、第2のパイプを
かしめて連結するので、溶接により連結する場合と比較
して、熱変形等の影響を排除して精度良く、しかも簡単
に連結することができ、製造コストを安くすることがで
きる。特に、かしめの座となる平坦面をプレス成形時に
第1のパイプに予め形成できるので、製造コストを一層
安くすることができる。
【0042】請求項3記載の発明では、第2のパイプの
第1の環状フランジを平坦面に密接させて位置決めでき
るので、位置精度良く且つ簡単にかしめて第1のパイプ
に連結することができる。また、両環状フランジ間に連
結口の周縁部が入り込むので、シール性が非常に高い。
したがって、板金で高温にも耐えるとと相まって、例え
ば自動車において排気の一部を最燃焼させるEGR(排
気再循環装置)において、排気系統からのバイパスを吸
気系統に連結する管継手として、好適に使用することが
できる。
【0043】請求項4記載の発明では、第2の型として
弾性樹脂を用いるので、プレス成形品がアンダーカット
部を有する場合でも、容易に成形することができる。ま
た、従来のバルジ成形のような高圧の油をシールする構
造も不要であり、成形構造を簡素化することができる。
また、溶接を用いないので歩留りが良い。請求項5記載
の発明では、被成形板材の板厚が薄い場合や成形時の伸
びを大きする場合でも、段階的に成形を行うことによ
り、クラック等を生ずることなく成形することが可能と
なる。
【0044】請求項6記載の発明では、中間の成形形状
を精度良く規定することができるので、部分的に伸びの
大きい成形を要する場合にも、クラック等を生ずること
なく対処することができる。請求項7記載の発明では、
弾性樹脂からなる第2の型を加圧して押圧面を膨張変形
させ、パイプ材の内側にアンダーカット部がある場合に
もこれを容易に成形することができる。
【0045】請求項8記載の発明では、筒状突起をプレ
ス成形時に一体に形成することができるので、製造工程
の省略により製造コストを格段に安価にすることができ
る。請求項9記載の発明では、ポリウレタンエラストマ
ーを用いることにより、確実な造形を実現しつつ、十分
な耐久性を確保することができる。請求項10記載の発
明では、請求項5記載の発明と同様にして、プレス成形
品がアンダーカット部を有する場合でも、容易に成形す
ることができる。また、従来のバルジ成形のような高圧
の油をシールする構造も不要であり、成形構造を簡素化
するできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(d)は本発明の一実施の形態のプレ
ス成形品の製造方法の各工程を順次に示す製造装置の概
略断面図である。
【図2】図1の雌型の型割りの変更例を示す雌型の断面
図である。
【図3】本発明の他の実施の形態の製造方法により製造
される製品の分解斜視図である。
【図4】(a)及び(b)は図2の製品を製造するため
の造形の工程を順次に示す製造装置の断面図である。
【図5】本発明のさらに他の実施の形態の製造方法の造
形の工程を順次に示す製造装置の断面図である。
【図6】本発明のさらに他の実施の形態においてプレス
成形品を含む構造体の分解斜視図である。
【図7】図6の実施の形態において、(a),(b)及
び(c)は横パイプをかしめる手順の一例を示す模式的
断面図である。
【図8】図6の実施の形態において、(a),(b)及
び(c)は横パイプをかしめる手順の他の例を示す模式
的断面図である。
【図9】図6の構造体をEGR用の管継手として用いる
場合の模式的断面図である。
【図10】本発明のさらに他の実施の形態において、か
しめの座部を傾斜状に設ける場合を示す構造体の分解斜
視図である。
【図11】図10の実施の形態において、横パイプをか
めしる場合の一工程を示すが概略図である。
【図12】本発明のさらに他の実施の形態の製造方法に
より製造される製品が造形された状態を示す製造装置の
断面図である。
【図13】(a)はアンダーカット部を有するプレス成
形品の斜視図であり、(b)は(a)のプレス成形品を
展開形状で製造する態様を示す斜視図である。
【符号の説明】
A,B 製品 C 構造体 1 製造装置 2 雌型 2A,2B 分解体 3 雄型 K 加圧方向 4 パイプ素材 5 成形面 6 キャビティ 7 押圧面 8 ベース 9 加圧部材 10 ガイド 11 中間型 12 最終型 13 横パイプ 14 第1の環状フランジ 15 第2の環状フランジ 30 雌型 31 座部成形用のキャビティ 32 横パイプ成形用のキャビティ 91 パイプ材 92 周面 93 膨出部 97 横パイプ 98 座部 99 連結口 100 周縁部
【手続補正書】
【提出日】平成12年2月14日(2000.2.1
4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】プレス成形品を含む構造体とその製造方
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】一方、油圧を用いるいわゆるバルジ成形で
は、アンダカット部を有するパイプ材のまま成形するこ
とが可能である。しかしながら、高圧の油を密封するた
めに頑強なシール構造を設けなければならず、装置が大
型化すると共に装置のコストが高くなり、ひいては製品
の製造コストが高くなってしまう。本発明は上記課題に
鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、アンダー
カット部を有する場合にもコスト安価に製造することの
できるプレス成形品を含む構造体、およびその製造方
提供することである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の課題解決手段として、請求項1記載の発明の態様は、
加圧により弾性変形する弾性樹脂からなる型の押圧面に
よって成形された被成形部を有するパイプ材のプレス成
形品としての第1のパイプの周面に連結口を設けて、こ
の連結口に第2のパイプが連通するようにかしめ連結し
てあり、第1のパイプは上記被成形部を含む膨出部を有
し、この膨出部にかしめの座となる平坦面を設けてこの
平坦面に上記連結口を形成してあり、上記第2のパイプ
は、上記かしめの座となる平坦面に密接される第1の環
状フランジと、この第1の環状フランジとの間で上記連
結口の周縁部を挟持する第2の環状フランジとを含み、
第2のパイプは第1および第2の環状フランジの近傍部
分で拡径されることにより連結口の周縁部にかしめられ
ていることを特徴とするプレス成形品を含む構造体を提
供する。本態様では、弾性樹脂からなる型の加圧を解除
すれば、型は弾性により元の形状に復元するので、被成
形部として例えばアンダーカット部を有するプレス成形
品であっても、容易に成形することができる。また、従
来のバルジ成形のような高圧の油をシールする構造も不
要であり、成形構造を簡素化することができる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】削除
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】特に、第2のパイプをかしめて連結するの
で、溶接により連結する場合と比較して、熱変形等の影
響を排除して精度良く、しかも簡単に連結することがで
き、製造コストを安くすることができる。特に、かしめ
の座となる平坦面をプレス成形時に第1のパイプに予め
形成できるので、製造コストを一層安くすることができ
る。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】削除
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】また、第2のパイプの第1の環状フランジ
を平坦面に密接させて位置決めした状態で、第2の環状
フランジをかしめることにより、位置精度良く且つ簡単
にかしめて連結することができる。また、両環状フラン
ジ間に連結口の周縁部が入り込んだ状態でかしめられる
ので、この部分がいわゆるラビリンスシールの働きをす
る。このため、流体を流す場合に、両パイプの連結部分
でのシール性が非常に高い。したがって、例えば自動車
において排気の一部を最燃焼させるEGR(排気再循環
装置)の構成部品として好適に使用することができる。
すなわち、エギゾーストマニホールドとインテークマニ
ホールドとを結ぶバイパス路において、バイパス路とイ
ンテークマニホールドとを連結する管継手として用いる
ことができる。そして、第1のパイプを流れる吸気に、
第2のパイプを介して排気の一部を混合させることにな
る。板金製であるので、比較的高温となるエンジン回り
の部品として用いても全く支障がなく、また、上記のよ
うにシール性が高いので、吸気や排気が漏れるようなこ
ともない。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】請求項記載の発明の態様は、請求項1記
載のプレス成形品を含む構造体の製造方法であって、第
1の環状フランジを形成し且つ第2の環状フランジを形
成していない第2のパイプの端部を第1のパイプの外側
から第1のパイプの連結口に挿通して第1の環状フラン
ジを第1のパイプの平坦面に当接させた後、第1のパイ
プの内側からのかしめにより第2の環状フランジを形成
し、上記かしめ時に、第2のパイプが第1および第2の
環状フランジの近傍部分で拡径されることにより連結口
の周縁部に径方向にかしめられることを特徴とするもの
である。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】請求項3記載の発明の態様は、請求項2に
おいて、かしめの座となる平坦面を第1のパイプの径方
向に対して傾斜させてあり、第1のパイプの内側からの
第2の環状フランジをかしめるためのかしめ治具を押す
ロッドを第1のパイプの端部の開口から斜めに挿入する
ことを特徴とするものである。本態様では、かしめが行
い易い。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】請求項記載の発明の態様は、請求項1記
載のプレス成形品を含む構造体の製造方法であって、第
2の環状フランジを形成し且つ第1の環状フランジを形
成していない第2のパイプを第1のパイプの内側から第
1のパイプの連結口に挿通して第1の環状フランジを第
1のパイプの平坦面に内側から当接させた後、第1のパ
イプの外側からかしめて第1の環状フランジを形成し、
上記かしめ時に、第2のパイプが第1および第2の環状
フランジの近傍部分で拡径されることにより連結口の周
縁部に径方向にかしめられることを特徴とするものであ
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】削除
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】削除
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】削除
【手続補正15】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】削除
【手続補正16】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】削除
【手続補正17】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】削除
【手続補正18】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】削除
【手続補正19】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0037
【補正方法】変更
【補正内容】
【0037】また、両環状フランジ14,15間に連結
口99の周縁部100が入り込んだ状態でかしめられる
ので、この部分がいわゆるラビリンスシールの働きをす
る。このため、上記のようにEGR用の管継手に用いる
場合に、吸気や排気が漏れるおそれがなく、また、板金
製であるので、高温に曝されても全く支障がない。な
お、図6の実施の形態では、かしめの座部98がパイプ
材91の径方向と直交するように設けたが、図10に示
すように、座部2をパイプ材91の径方向に対して傾
斜状に設けても良い。この場合、特に、図11に示すよ
うに、パイプ材91の内側から横パイプ13の第2の環
状フランジ15をかしめる場合に、かしめ治具(かしめ
パンチ)22を押すロッド23を、パイプ材91の下方
の開口から斜めに挿入でき、かしめが行い易いという利
点がある。
【手続補正20】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0041
【補正方法】変更
【補正内容】
【0041】特に、第2のパイプをかしめて連結するの
で、溶接により連結する場合と比較して、熱変形等の影
響を排除して精度良く、しかも簡単に連結することがで
き、製造コストを安くすることができる。特に、かしめ
の座となる平坦面をプレス成形時に第1のパイプに予め
形成できるので、製造コストを一層安くすることができ
る。
【手続補正21】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0042
【補正方法】変更
【補正内容】
【0042】また、第2のパイプの第1の環状フランジ
を平坦面に密接させて位置決めできるので、位置精度良
く且つ簡単にかしめて第1のパイプに連結することがで
きる。また、両環状フランジ間に連結口の周縁部が入り
込むので、シール性が非常に高い。したがって、板金で
高温にも耐えるとと相まって、例えば自動車において排
気の一部を最燃焼させるEGR(排気再循環装置)にお
いて、排気系統からのバイパスを吸気系統に連結する管
継手として、好適に使用することができる。
【手続補正22】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】請求項記載の発明では、かしめ治具を押
すロッドを第1のパイプに斜めに挿入でき、かしめが行
い易い。
【手続補正23】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0044
【補正方法】削除
【手続補正24】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0045
【補正方法】削除
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B21D 51/16 B21D 51/16 B (72)発明者 良元 祥晃 大阪府東大阪市高井田本通2丁目6番10号 共伸金属株式会社内 Fターム(参考) 3H019 BA01 BA11 3J106 AA01 AA06 AB01 BA01 BB02 BC06 BE13 BE32

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加圧により弾性変形する弾性樹脂からなる
    型の押圧面によって成形された被成形部を有することを
    特徴とするプレス成形品。
  2. 【請求項2】請求項1記載のプレス成形品としての第1
    のパイプの周面に連結口を設けてこの連結口に第2のパ
    イプが連通するようにかしめ連結してあり、 第1のパイプは上記被成形部を含む膨出部を有し、この
    膨出部にかしめの座となる平坦面を設けてこの平坦面に
    上記連結口を形成してあることを特徴とするプレス成形
    品を含む構造体。
  3. 【請求項3】上記第2のパイプは、上記かしめの座とな
    る平坦面に密接される第1の環状フランジと、この環状
    フランジとの間で上記連結口の周縁部を挟持する第2の
    環状フランジとを含み、両環状フランジ間で連結口の周
    縁部がかしめてあることを特徴とする請求項2記載のプ
    レス成形品を含む構造体。
  4. 【請求項4】被成形板材にプレス成形品の成形形状を与
    える成形面を含む第1の型と、この第1の型の成形面に
    対向する押圧面を含み且つ弾性樹脂により構成される第
    2の型との間に、被成形板材を配置する第1の工程と、 第2の型を加圧変形させて第2の型の押圧面によって被
    成形板材を第1の型の成形面に押圧することにより、プ
    レス成形品の成形形状を造形する第2の工程とを含むこ
    とを特徴とするプレス成形品の製造方法。
  5. 【請求項5】上記第2の工程では、相対的に弱い加圧力
    を第2の型に与えて、プレス成形品の中間の成形形状を
    造形した後、相対的に強い加圧力を第2の型に与えて、
    プレス成形品の最終の成形形状を造形することにより複
    数段階で造形を行うことを特徴とする請求項4記載のプ
    レス成形品の製造方法。
  6. 【請求項6】相対的に弱い加圧力を与えるときには、第
    1の型としてプレス成形品の中間の成形形状を与える中
    間型を用いて中間の成形形状を造形し、 相対的に強い加圧力を与えるときには、第1の型として
    プレス成形品の最終の成形形状を与える最終型を用いて
    最終の成形形状を造形することを特徴とする請求項4記
    載のプレス成形品の製造方法。
  7. 【請求項7】第1の型の成形面はパイプ材からなる被成
    形板材の外面を成形するために環状をなしており、 第2の工程では、第2の型がパイプ材の軸方向に沿う加
    圧方向に加圧されることにより、第2の型の押圧面が加
    圧方向に交差する方向に膨張変形してパイプ材を第1の
    型の成形面に押圧しつつ成形形状を造形することを特徴
    とする請求項4,5又は6記載のプレス成形品の製造方
    法。
  8. 【請求項8】第1の型の成形面は、パイプ材からなる被
    成形板材の周面から突出する筒状突起を成形するための
    筒状凹部を含んでおり、 第2の工程では、プレス成形品として筒状突起を有する
    パイプ体が成形されることを特徴とする請求項7記載の
    プレス成形品の製造方法。
  9. 【請求項9】上記弾性樹脂はポリウレタンエラストマー
    を含むことを特徴とする請求項4ないし8の何れか一つ
    に記載のプレス成形品の製造方法。
  10. 【請求項10】被成形板材にプレス成形品の成形形状を
    与える成形面を含む第1の型と、 この第1の型の成形面に対向する押圧面を含み且つ弾性
    樹脂により構成される第2の型とを備え、 第2の型を加圧変形させて第2の型の押圧面によって被
    成形板材を第1の型の成形面に押圧することにより、プ
    レス成形品の成形形状を造形することを特徴とするプレ
    ス成形品の製造装置。
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