JP2000271664A - 金属管の液圧バルジ加工装置 - Google Patents
金属管の液圧バルジ加工装置Info
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Abstract
レートの省略、金型の交換作業を簡略化および設備重量
を低減した液圧バルジ加工装置の提供。 【解決手段】上下一対の金型と、シール工具を管端方向
に進退させる2台の軸押しユニットと、金属素管の内部
に加工液を供給、加圧する手段とを具備し、、各軸押し
ユニットは、金型の長手方向と直交する方向に移動が可
能で、かつシール工具の進退方向を変更するための水平
方向での回転手段を具備している装置。
Description
工液を導入して、加工液に圧力を負荷することにより金
属管に膨出部を成形するための液圧バルジ加工装置に関
する。
(以下、素管と記す)内に加工液を注入し、その加工液
に負荷した圧力(以下、内圧と記す)と金属管端からの
軸押し力を組み合わせることによって、種々の断面形状
の異形金属管状製品(以下、製品と記す)を得る加工方
法である。
同図(a)はストレート金属素管を、同図(b)はこの金属
素管を液圧バルジ加工して得られた直線状の製品を、同
図(c)は曲がり素管を、および同図(d)はこの曲が
り素管を液圧バルジ加工して得られた曲がり形状の製品
を示す。
異なる部位1a(以下異形部と記す)と、素管と同一断
面形状の部位1b(以下同径部と記す)とで構成されて
いる。図3(d)に示した製品も異形部2aと同径部2
bからなる。
る工具および加工方法について説明する。
加工に用いられる金型を示す図で、同図(a)は金型の
長手方向断面図、同図(b)は正面図、同図(c)は金
型に金属素管をセットした液圧バルジ加工前の状態を示
す図、および同図(d)は液圧バルジ加工終了後の状態
を示す図である。
上型5とからなり、それぞれダイス溝4a、5aと案内
溝4b、5bとが設けられている。ダイス溝4a、5a
は、上型5と下型4を合わせた状態で製品異形部の外郭
形状と同一の内郭形状の空間を形成する。また、案内溝
4b、5bの内径は、素管1の外径と略略同一である。
型案内溝4b、5bで把持し、素管両管端に向かって図
示しない加圧装置によって前進させたシール工具6、7
の先端部6a、7aを管端に挿入して密封状態のシール
をおこなう。一方のシール工具7の貫通孔7bから図示
しないポンプによって水などの加工液を注入し、素管内
の空気を他方のシール工具6の貫通孔6bから押し出
し、貫通孔6bの延長部に設けた図示しないバルブを閉
鎖し、素管内を加工液300で満たし、図示しない加圧
装置によって上型5を下型4に押しつける。このような
状態で、素管内の加工液300の内圧を図示しない増圧
機によって徐々に増加させつつ、シール工具6、7を前
進せしめて軸押し、すなわち素管のダイス内への押し込
みをおこない、ダイス溝4a、5a内の材料を徐々に膨
張させる。材料がダイス溝4a、5aの全域に接触する
まで膨張し、図4(d)に示したような状態で加工が完
了する。その後、加工液の圧力を低下させ、シール工具
6、7を後退せしめて加工液を排出し、上型5を上昇さ
せて異形管1を取り出す。
る。
置を示す図で、同図(a)は、正面図、同図(b)は同
図(a)に示す矢印A−Aでの断面図である。
16は、複数のコラム17で連結され、クラウン16に
固定された油圧シリンダ19のピストン18によってス
ライド15が上下する。ベッド14に固定された下部コ
モンプレート10には下型4と軸押しユニット12、1
3が取り付けられ、スライド15に固定された上部コモ
ンプレート11には、上型5が取り付けられている。下
型4、軸押しユニット12、13と下部コモンプレート
10はキー4c、12a、13aとキー溝4d、10
a、10bで、また上型5と上部コモンプレート11
は、キー5cとキー溝5dで位置決めされている。
ット12、13に内蔵された図示しない油圧シリンダに
よって前進後退する。軸押しユニット12、13の上部
には、キー12b、13bが設けられ、ラムヘッド15
を降下させた場合、上型5を下型4に接触させた状態
で、キー12b、13bが上部コモンプレート11のキ
ー溝11a、11bにはまり込む。すなわち、軸押しユ
ニット12、13の上下がキーで位置決めされ、液圧バ
ルジ加工での軸押し時にシール工具6、7に作用するス
ラスト力を受け止める。
液を図示しない増圧機から供給するための配管が接続さ
れている。また、他方のシール工具6には、素管内の空
気および加工性液を排出し、加工液を回収するための図
示しない配管が接続されている。さらに、軸押しユニッ
ト12、13には、シール工具6、7を前進後退させる
ための所定圧力のオイルを供給する図示しないポンプユ
ニットとの油圧配管(図示しない)が接続されている。
置では、上下コモンプレート10、11を使用する構成
に起因する3つの問題がある。
ット12、13の配置が変わる場合に、その度に別のコ
モンプレートが必要となることである。
わった場合を説明するための図である。例えば、図3
(d)に示したような曲がり製品2を液圧バルジ加工す
る場合には、図6に示すように下部コモンプレート10
の上に下型4と軸押しユニット12、13が配置され、
下型4は直交するキー4cで、また軸押しユニット1
2、13は、キー10a、10bで位置決めして固定さ
れる。すなわち、金型と軸押しユニットの配置に対応し
たキー溝を有する上下コモンプレートが必要となり、不
経済である。
がかかることである。すなわち、金型を取り替える場
合、シール工具6、7と増圧機との配管、および軸押し
ユニット12、13と油圧ユニットとの配管をそれぞれ
取り外し、上下金型と軸押しユニットが装着されたコモ
ンプレート10、11を液圧バルジ加工装置から抜き出
した後、軸押しユニットを下部コモンプレート10から
外し、新たなコモンプレートにセットし直す必要があ
る。もちろん、金型毎に軸押しユニットを用意し、金型
と軸押しユニットおよび上下コモンプレートを1セット
にまとめておけば、段取り工数は減らせる。しかし、高
価な油圧駆動装置である軸押しユニットを金型毎に揃え
るのは極めて不経済である。
れることである。すなわち、製品の大きさが制約される
ことである。上述のごとく、従来の装置では、金型と軸
押しユニットを搭載したコモンプレートを装置に差し入
れて設置する方式である。したがって、図5におけるコ
モンプレート10、11はもちろん、軸押しユニット1
2、13もコラム17の間を通過できるきることが条件
となる。すなわち、図6の例に示すように、軸押しユニ
ット12、13は、コモンプレート10を装置外に引き
出す際にコラム17と干渉しないように配置することが
必要であり、金型4の平面寸法が制約される。逆に言え
ば、金型の平面寸法に比してコラム17の間隔が極めて
広い液圧バルジ加工装置が必要となる。コラム17の間
隔が広いほど、プレス機械としての剛性を確保するため
に設備が大きくなり、重量が大きくなる。これは、設備
コストの上昇をもたらすばかりでなく、占有面積の増加
などの弊害もある。
コモンプレートが使用されている従来の液圧バルジ加工
装置が有する3つの問題点を解消した液圧バルジ加工装
置を提供することにある。
金属管の液圧延バルジ加工装置にある。
納された金属素管の各管端をシールすると共に、金属素
管に軸押し力を付与するためのシール工具を管端方向に
進退させる2台以上の軸押しユニットと、金属素管の内
部に加工液を供給、加圧する手段とを具備し、金属素管
内の加工液を加圧して金属素管の断面と異なる断面形状
の膨出部を成形する液圧バルジ加工装置であって、各軸
押しユニットは、シール工具の進退方向を変更するため
の水平方向での回転手段と直線移動手段とを備えている
金属管の液圧バルジ加工装置。
このボルスタは液圧バルジ加工装置の内外へ水平方向に
スライド移動することが可能である上記(1)に記載の
金属管の液圧バルジ加工装置。
示し、本発明の液圧バルジ加工装置を具体的に説明す
る。
例を示す図で、同図(a)は、正面図、同図(b)は同図
(a)における矢印A−Aにおける断面図である。
ン16は4本のコラム17で連結され、クラウン16に
固定された油圧シリンダ19のピストン18によってス
ライド115が上下する。この構成は、図5で説明した
従来の装置と同じである。
形状のベッド114の内側にはボルスタ120が収納さ
れており、このボルスタは液圧バルジ加工装置の内外へ
水平方向にスライド移動することが可能になっている。
図1(b)におけるイはボルスタを装置の外に移動させ
た場合を示す。ボルスタ120にはキー4cおよびキー
溝120aを介して下型4が位置決め固定されている。
ボルスタ上でスライド可能とする方式を採用してもよい
が、金型の段取り替えが不便になるのでボルスタは移動
式とするのが好ましい。
搭載されており、さらにその上に円形キー112a、1
13aを介して軸押しユニット112および113が対
面させて装着されている。これら軸押しユニットにはシ
ール工具6、7が、金型内に収納された素管の管端方向
に、進退可能に設置されている。シール工具の進退は油
圧等でおこなうことができる。
114に、ボルスタ120の一辺と平行する方向に設け
られたキー溝114aにはめ込まれている。下移動テー
ブル20は、キー溝114aに沿って移動可能であり、
任意の位置で固定できる。この移動は、手動によっても
よく、また電動モータによって移動させてもよい。ベッ
ド114には、キー溝114aと直交する方向の別のキ
ー114a´が設けられており、キー溝114´に沿っ
て移動および固定できるように上移動テーブル20´が
装着され、必要に応じて軸押しユニット112、113
の一方あるいは両方を搭載する。この軸押しユニット
は、曲がり素管の曲率が大きく、図1(b)に示した軸
押しユニット112と113では対応できなくなる場合
に使用するために設けられている。例えば、曲がり素管
を使用する製品がU字型の場合は、図1(b)に示す2
台の移動テーブル20´を使用すればよい。この移動テ
ーブル20´に搭載する軸押しユニットは、あらかじめ
移動テーブルに、112、113に加えて別の軸押しユ
ニットを搭載しておけば、搭載し直す手間が省けること
はいうまでもない。なお、当然のことながら移動テーブ
ル20´を必要とするような加工をおこなわない場合
は、移動テーブル20のみの装置とすればよい。
溝115bを介して上型5が位置決め固定されている。
スライド115には、ベッド114のキー溝114a、
114a´と同様にキー溝115a、115a´が設け
られており、上移動テーブル21がキー21bを介して
装着されている。上移動テーブル21は、下移動テーブ
ル20と対向した位置に固定されている。上移動テーブ
ル21の下面には円形キー溝21が設けられており、ス
ライド115を降下させて上型5と下型4を密着させる
と軸押しユニット112、113の上部に設けられた円
形キー112b、113bにはまり込むようになってい
る。軸押しユニット112、113は、下移動テーブル
20の上で円形キー112b、113bを中心として水
平面内で回転させてセットすることが可能である。
上で円形キーを中心として水平面内で回転させてセット
した例をしめす平面図である。
装置における金型の交換作業は、図1(b)に二点鎖線
イで示す位置にボルスタ120を引き出しておこなわれ
る。すなわち、本装置においては、軸押しユニットは装
置内に残したまま金型のみが別の金型に交換され、装置
内にボルスタ120を引き込んだ後に金型に合わせて軸
押しユニット112、113の位置決めがおこなわれ
る。したがって、図5に示したような金型と軸押しユニ
ットを位置決めするコモンプレート10、11は不要で
ある。また、軸押しユニット112、113を動かさず
に金型の交換がおこなわれるので、シール工具6,7と
増圧機、軸押しユニット112、113と油圧ユニット
の配管を取り外す必要もないので、金型交換作業が簡単
になる。軸押しユニットを金型毎に用意する必要がない
ことはいうまでもない。
ユニットをコラム17と隣のコラム17の間にセットで
きるので、ベッド114の平面寸法を図5のベッド14
よりも大幅に小さくできるので設備重量および占有面積
を少なくすることができる。また、ベッド外径寸法を同
一とすれば、図5の場合よりも平面寸法が大きな金型を
使用することができるので、加工可能な製品寸法範囲を
拡大することが可能となる。
軸押しユニットを位置ぎめするコモンプレートの省略、
金型の交換作業の簡略化、設備重量の削減等液圧バルジ
加工コストの低減に大きい効果を奏する。
る。
の液圧バルジ加工状態を示す図である。
例を示す図である。
液圧バルジ加工状態を示す図である。
ット 6 シール工具 115 スライド 16 クラウン 120 ボルスタ 17 コラム 18 ピストン 19 油圧シリンダ 20 下移動テーブル
Claims (2)
- 【請求項1】上下一対の金型と、その金型内に収納され
た金属素管の各管端をシールすると共に、金属素管に軸
押し力を付与するためのシール工具を管端方向に進退さ
せる2台以上の軸押しユニットと、金属素管の内部に加
工液を供給、加圧する手段とを具備し、金属素管内の加
工液を加圧して金属素管の断面と異なる断面形状の膨出
部を成形する液圧バルジ加工装置であって、各軸押しユ
ニットは、シール工具の進退方向を変更するための水平
方向での回転手段と直線移動手段とを備えていることを
特徴とする金属管の液圧バルジ加工装置。 - 【請求項2】金型はボルスタに搭載されており、このボ
ルスタは液圧バルジ加工装置の内外へ水平方向にスライ
ド移動することが可能であることを特徴とする請求項1
に記載の金属管の液圧バルジ加工装置。
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