JP2000317537A - バルジ加工装置およびバルジ加工方法 - Google Patents
バルジ加工装置およびバルジ加工方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 破断や座屈を生じさせることなくパイプ状の
ワークを伸び率以上に拡管成形すると共に、肉厚を管理
限界値以内に収め、加えて、最適な成形条件を短時間で
かつ簡単に決定できるようにする。 【解決手段】 拡管スペース４１を有しかつパイプ状を
なすワークＷの肉厚減少部Ｗ１を拡管スペース４１に位
置させて両側から挟み込む上下の加工用成形型４，５
と、ワークＷに対して軸方向の押圧力を加える加圧プレ
ス６と、ワークＷの中空部Ｗａに内圧を加える高圧流体
供給管７を備えたバルジ加工装置１の下成形型４に、バ
ルジ加工を行う段階でワークＷの肉厚減少部Ｗ１に当接
してその肉厚を測定する超音波肉厚センサ１６を設け
た。
ワークを伸び率以上に拡管成形すると共に、肉厚を管理
限界値以内に収め、加えて、最適な成形条件を短時間で
かつ簡単に決定できるようにする。 【解決手段】 拡管スペース４１を有しかつパイプ状を
なすワークＷの肉厚減少部Ｗ１を拡管スペース４１に位
置させて両側から挟み込む上下の加工用成形型４，５
と、ワークＷに対して軸方向の押圧力を加える加圧プレ
ス６と、ワークＷの中空部Ｗａに内圧を加える高圧流体
供給管７を備えたバルジ加工装置１の下成形型４に、バ
ルジ加工を行う段階でワークＷの肉厚減少部Ｗ１に当接
してその肉厚を測定する超音波肉厚センサ１６を設け
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パイプ状のワーク
に対してバルジ加工を行うバルジ加工装置およびバルジ
加工方法に係わり、とくに、バルジ加工を行ってワーク
を伸び率以上に拡管成形するのに利用されるバルジ加工
装置およびバルジ加工方法に関するものである。
に対してバルジ加工を行うバルジ加工装置およびバルジ
加工方法に係わり、とくに、バルジ加工を行ってワーク
を伸び率以上に拡管成形するのに利用されるバルジ加工
装置およびバルジ加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記したバルジ加工装置として
は、例えば、図７に示すように、下ホルダ１０２と、こ
の下ホルダ１０２に対して接近離間する上ホルダ１０３
と、下ホルダ１０２に固定されかつ上ホルダ１０３側に
拡管スペース１４１を有する下成形型１０４と、上ホル
ダ１０３に固定されかつパイプ状のワークｗを拡管スペ
ース１４１に位置させた状態で下成形型１０４とともに
挟み込む上成形型１０５と、下ホルダ１０２の両端部に
それぞれ配置されて上下の成形型１０４，１０５に挟み
込まれたワークｗに対して両端側から軸方向の押圧力を
加えて押し込む加圧プレス１０６，１０６と、上下の成
形型１０４，１０５に挟み込まれかつ加圧プレス１０
６，１０６により軸方向の押圧力が加えられたワークｗ
の中空部ｗａに加圧プレス１０６のシリンダ１６３内に
収容したピストン１６６に一体で設けたワーク押圧ロッ
ド６７の流路６７ａを介して内圧を加える高圧流体供給
管１０７を備えたバルジ加工装置１０１がある。
は、例えば、図７に示すように、下ホルダ１０２と、こ
の下ホルダ１０２に対して接近離間する上ホルダ１０３
と、下ホルダ１０２に固定されかつ上ホルダ１０３側に
拡管スペース１４１を有する下成形型１０４と、上ホル
ダ１０３に固定されかつパイプ状のワークｗを拡管スペ
ース１４１に位置させた状態で下成形型１０４とともに
挟み込む上成形型１０５と、下ホルダ１０２の両端部に
それぞれ配置されて上下の成形型１０４，１０５に挟み
込まれたワークｗに対して両端側から軸方向の押圧力を
加えて押し込む加圧プレス１０６，１０６と、上下の成
形型１０４，１０５に挟み込まれかつ加圧プレス１０
６，１０６により軸方向の押圧力が加えられたワークｗ
の中空部ｗａに加圧プレス１０６のシリンダ１６３内に
収容したピストン１６６に一体で設けたワーク押圧ロッ
ド６７の流路６７ａを介して内圧を加える高圧流体供給
管１０７を備えたバルジ加工装置１０１がある。
【０００３】このバルジ加工装置１０１によりバルジ加
工を行ってワークｗを伸び率以上に拡管成形する場合に
は、図８に示すように、加圧プレス１０６，１０６によ
りワークｗに初期軸押し荷重Ｐ0を負荷してワークｗの
中空部ｗａを密閉し、この状態で高圧流体供給管１０７
によりワークｗの中空部ｗａ内の液圧Ｐfを初期成形圧
Ｐaまで上昇させた後、初期成形圧Ｐaと最終成形圧Ｐb
とを結んだ直線に沿って液圧Ｐfを増加させると共に軸
押し荷重ＰをＰ0からＰ1に増加させて拡管成形するよう
にしている。
工を行ってワークｗを伸び率以上に拡管成形する場合に
は、図８に示すように、加圧プレス１０６，１０６によ
りワークｗに初期軸押し荷重Ｐ0を負荷してワークｗの
中空部ｗａを密閉し、この状態で高圧流体供給管１０７
によりワークｗの中空部ｗａ内の液圧Ｐfを初期成形圧
Ｐaまで上昇させた後、初期成形圧Ｐaと最終成形圧Ｐb
とを結んだ直線に沿って液圧Ｐfを増加させると共に軸
押し荷重ＰをＰ0からＰ1に増加させて拡管成形するよう
にしている。
【０００４】また、ワークｗの降伏圧力を考慮してワー
クｗを伸び率以上に拡管成形する場合には、図９に示す
ように、加圧プレス１０６，１０６によりワークｗに初
期軸押し荷重Ｐ0を負荷してワークｗの中空部ｗａを密
閉し、この状態で液圧Ｐfがワークｗの降伏圧力Ｐyの
１．２倍になるまで液圧Ｐfおよび軸押し荷重Ｐを同期
して負荷した後、上記と同様に初期成形圧１．２Ｐyと
最終成形圧Ｐbとを結んだ直線に沿って液圧Ｐfを増加さ
せると共に軸押し荷重ＰをＰ1からＰ2に増加させて拡管
成形するようにしている。
クｗを伸び率以上に拡管成形する場合には、図９に示す
ように、加圧プレス１０６，１０６によりワークｗに初
期軸押し荷重Ｐ0を負荷してワークｗの中空部ｗａを密
閉し、この状態で液圧Ｐfがワークｗの降伏圧力Ｐyの
１．２倍になるまで液圧Ｐfおよび軸押し荷重Ｐを同期
して負荷した後、上記と同様に初期成形圧１．２Ｐyと
最終成形圧Ｐbとを結んだ直線に沿って液圧Ｐfを増加さ
せると共に軸押し荷重ＰをＰ1からＰ2に増加させて拡管
成形するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来におけるバルジ加工装置１０１では、加圧プレス１０
６，１０６によりワークｗを押し込むタイミングがずれ
ると、拡管箇所への材料の供給が不足した場合には破断
が生じ、一方、拡管箇所への材料の供給が過剰になされ
た場合には座屈が発生する恐れがあり、とくに、座屈に
関しては、発生時期を予測することがほとんどできない
という問題を有していた。
来におけるバルジ加工装置１０１では、加圧プレス１０
６，１０６によりワークｗを押し込むタイミングがずれ
ると、拡管箇所への材料の供給が不足した場合には破断
が生じ、一方、拡管箇所への材料の供給が過剰になされ
た場合には座屈が発生する恐れがあり、とくに、座屈に
関しては、発生時期を予測することがほとんどできない
という問題を有していた。
【０００６】また、上記したバルジ加工装置１０１にお
いて、成形加工品の肉厚に管理限界値が設定されている
場合であったとしても、加工終了後に成形加工品をバル
ジ加工装置１０１から取り出すまでは肉厚の状況を知る
ことができないことから、肉厚が管理限界値を越えてし
まうといった事態が生じ兼ねないという問題があるう
え、このように、加工が終了するまでは肉厚の状況を知
り得ないため、破断や座屈を生じさせることなく、しか
も肉厚が管理限界値以内に収まる成形加工品を得るため
の最適な成形条件を決定するのに多大な時間がかかって
しまうという問題があり、これらの問題を解決すること
が従来の課題となっていた。
いて、成形加工品の肉厚に管理限界値が設定されている
場合であったとしても、加工終了後に成形加工品をバル
ジ加工装置１０１から取り出すまでは肉厚の状況を知る
ことができないことから、肉厚が管理限界値を越えてし
まうといった事態が生じ兼ねないという問題があるう
え、このように、加工が終了するまでは肉厚の状況を知
り得ないため、破断や座屈を生じさせることなく、しか
も肉厚が管理限界値以内に収まる成形加工品を得るため
の最適な成形条件を決定するのに多大な時間がかかって
しまうという問題があり、これらの問題を解決すること
が従来の課題となっていた。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、上述した従来の課題に着目し
てなされたもので、破断や座屈を生じさせることなくパ
イプ状のワークを伸び率以上に拡管成形することができ
ると共に、肉厚を管理限界値以内に収めた成形加工品を
得ることができ、加えて、このような成形加工品を得る
ための最適な成形条件を短時間でかつ簡単に決定するこ
とが可能であるバルジ加工装置およびバルジ加工方法を
提供することを目的としている。
てなされたもので、破断や座屈を生じさせることなくパ
イプ状のワークを伸び率以上に拡管成形することができ
ると共に、肉厚を管理限界値以内に収めた成形加工品を
得ることができ、加えて、このような成形加工品を得る
ための最適な成形条件を短時間でかつ簡単に決定するこ
とが可能であるバルジ加工装置およびバルジ加工方法を
提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る発明は、拡管スペースを有しかつパイプ状をなすワー
クを拡管スペースに位置させて両側から挟み込む１組の
バルジ加工用成形型と、バルジ加工用成形型に挟み込ま
れたワークに対して軸方向の押圧力を加えて押し込む軸
方向押圧手段と、ワークの中空部に内圧を加える加圧手
段を備えたバルジ加工装置において、バルジ加工を行う
段階でワークの破断が予想される部位の肉厚を測定可能
とした構成としたことを特徴としており、このバルジ加
工装置の構成を上記した従来の課題を解決するための手
段としている。
る発明は、拡管スペースを有しかつパイプ状をなすワー
クを拡管スペースに位置させて両側から挟み込む１組の
バルジ加工用成形型と、バルジ加工用成形型に挟み込ま
れたワークに対して軸方向の押圧力を加えて押し込む軸
方向押圧手段と、ワークの中空部に内圧を加える加圧手
段を備えたバルジ加工装置において、バルジ加工を行う
段階でワークの破断が予想される部位の肉厚を測定可能
とした構成としたことを特徴としており、このバルジ加
工装置の構成を上記した従来の課題を解決するための手
段としている。
【０００９】本発明の請求項２に係わるバルジ加工装置
は、拡管スペースを有しかつパイプ状をなすワークを拡
管スペースに位置させて両側から挟み込む１組のバルジ
加工用成形型と、バルジ加工用成形型に挟み込まれたワ
ークに対して軸方向の押圧力を加えて押し込む軸方向押
圧手段と、バルジ加工用成形型に挟み込まれかつ軸方向
押圧手段によって軸方向に押込まれたワークの中空部に
内圧を加える加圧手段を備えたバルジ加工装置におい
て、バルジ加工用成形型には、バルジ加工を行う段階で
ワークの破断が予想される部位に当接してその肉厚を測
定する肉厚測定手段を設けた構成としたことを特徴とし
ており、このバルジ加工装置の構成を上記した従来の課
題を解決するための手段としている。
は、拡管スペースを有しかつパイプ状をなすワークを拡
管スペースに位置させて両側から挟み込む１組のバルジ
加工用成形型と、バルジ加工用成形型に挟み込まれたワ
ークに対して軸方向の押圧力を加えて押し込む軸方向押
圧手段と、バルジ加工用成形型に挟み込まれかつ軸方向
押圧手段によって軸方向に押込まれたワークの中空部に
内圧を加える加圧手段を備えたバルジ加工装置におい
て、バルジ加工用成形型には、バルジ加工を行う段階で
ワークの破断が予想される部位に当接してその肉厚を測
定する肉厚測定手段を設けた構成としたことを特徴とし
ており、このバルジ加工装置の構成を上記した従来の課
題を解決するための手段としている。
【００１０】本発明の請求項３に係わるバルジ加工装置
は、肉厚測定手段をワークの破断が予想される部位に当
接離間させる肉厚測定手段駆動機構を設けた構成とし、
本発明の請求項４に係わるバルジ加工装置は、肉厚測定
手段からの信号に基づいて、軸方向押圧手段によるワー
クの押込量および押込タイミングをコントロールする制
御部を設けた構成としている。
は、肉厚測定手段をワークの破断が予想される部位に当
接離間させる肉厚測定手段駆動機構を設けた構成とし、
本発明の請求項４に係わるバルジ加工装置は、肉厚測定
手段からの信号に基づいて、軸方向押圧手段によるワー
クの押込量および押込タイミングをコントロールする制
御部を設けた構成としている。
【００１１】本発明の請求項５に係わるバルジ加工方法
は、拡管スペースを有しかつパイプ状をなすワークを拡
管スペースに位置させて両側から挟み込む１組のバルジ
加工用成形型と、バルジ加工用成形型に挟み込まれたワ
ークに対して軸方向の押圧力を加えて押し込む軸方向押
圧手段と、バルジ加工用成形型に挟み込まれかつ軸方向
押圧手段によって軸方向に押込まれたワークの中空部に
内圧を加える加圧手段を備えたバルジ加工装置によって
パイプ状をなすワークにバルジ加工を行うに際して、バ
ルジ加工用成形型に挟み込まれかつ軸方向押圧手段から
軸方向の押圧力が加えられていない状態のワークの中空
部に加圧手段によって内圧を加え、ワークの破断が予想
される部位の肉厚減少が始まった時点で軸方向押圧手段
によるワークの押し込みを開始し、ワークの破断が予想
される部位の肉厚が所定値以下になった段階においてそ
の肉厚減少量を確認しつつ加圧手段によるワークの中空
部への加圧を停止ないしは微増とし、前記圧力制御の間
に軸方向押圧手段によるワークの押し込みを継続して行
う構成としたことを特徴としており、このバルジ加工方
法の構成を上記した従来の課題を解決するための手段と
している。
は、拡管スペースを有しかつパイプ状をなすワークを拡
管スペースに位置させて両側から挟み込む１組のバルジ
加工用成形型と、バルジ加工用成形型に挟み込まれたワ
ークに対して軸方向の押圧力を加えて押し込む軸方向押
圧手段と、バルジ加工用成形型に挟み込まれかつ軸方向
押圧手段によって軸方向に押込まれたワークの中空部に
内圧を加える加圧手段を備えたバルジ加工装置によって
パイプ状をなすワークにバルジ加工を行うに際して、バ
ルジ加工用成形型に挟み込まれかつ軸方向押圧手段から
軸方向の押圧力が加えられていない状態のワークの中空
部に加圧手段によって内圧を加え、ワークの破断が予想
される部位の肉厚減少が始まった時点で軸方向押圧手段
によるワークの押し込みを開始し、ワークの破断が予想
される部位の肉厚が所定値以下になった段階においてそ
の肉厚減少量を確認しつつ加圧手段によるワークの中空
部への加圧を停止ないしは微増とし、前記圧力制御の間
に軸方向押圧手段によるワークの押し込みを継続して行
う構成としたことを特徴としており、このバルジ加工方
法の構成を上記した従来の課題を解決するための手段と
している。
【００１２】
【発明の作用】本発明の請求項１および２に係わるバル
ジ加工装置では、上記した構成としているので、ワーク
の中空部に内圧を加えて拡管成形している間において、
ワークの破断が予想される部位の肉厚を逐次知り得るこ
ととなり、拡管に伴う肉厚の減少に合わせて軸方向押圧
手段によるワークの押込みを開始したり、肉厚が所定値
以下になりそうな場合に軸方向押圧手段によるワークの
押込みを行ったりすれば、割れや座屈がなく、しかも、
肉厚が管理限界値以内の成形加工品が得られることとな
る。
ジ加工装置では、上記した構成としているので、ワーク
の中空部に内圧を加えて拡管成形している間において、
ワークの破断が予想される部位の肉厚を逐次知り得るこ
ととなり、拡管に伴う肉厚の減少に合わせて軸方向押圧
手段によるワークの押込みを開始したり、肉厚が所定値
以下になりそうな場合に軸方向押圧手段によるワークの
押込みを行ったりすれば、割れや座屈がなく、しかも、
肉厚が管理限界値以内の成形加工品が得られることとな
る。
【００１３】本発明の請求項３に係わるバルジ加工装置
では、上記した構成としていることから、ワークの中空
部に内圧を加えて拡管成形している間において、肉厚測
定手段駆動機構の作動によりワークの破断が予想される
部位に肉厚測定手段が常に当接することとなって、ワー
クの破断が予想される部位の肉厚を確実に認識し得るこ
ととなる。
では、上記した構成としていることから、ワークの中空
部に内圧を加えて拡管成形している間において、肉厚測
定手段駆動機構の作動によりワークの破断が予想される
部位に肉厚測定手段が常に当接することとなって、ワー
クの破断が予想される部位の肉厚を確実に認識し得るこ
ととなる。
【００１４】本発明の請求項４に係わるバルジ加工装置
では、肉厚測定手段からの信号が常に制御部にフィード
バックされるので、制御部からの指令による軸方向押圧
手段の作動がタイミングよくなされると共にワークの押
込量が常に最適なものとなり、割れや座屈がなく、しか
も、ワークの破断が予想される部位の肉厚が管理限界値
以内に収められた成形加工品が得られることとなり、加
えて、肉厚の状況を常に把握し得ることから、上記成形
加工品を得るための最適な成形条件が短時間でかつ簡単
に決定されることとなる。
では、肉厚測定手段からの信号が常に制御部にフィード
バックされるので、制御部からの指令による軸方向押圧
手段の作動がタイミングよくなされると共にワークの押
込量が常に最適なものとなり、割れや座屈がなく、しか
も、ワークの破断が予想される部位の肉厚が管理限界値
以内に収められた成形加工品が得られることとなり、加
えて、肉厚の状況を常に把握し得ることから、上記成形
加工品を得るための最適な成形条件が短時間でかつ簡単
に決定されることとなる。
【００１５】本発明の請求項５に係わるバルジ加工方法
では、上記した構成としたため、ワークの破断が予想さ
れる部位の肉厚の変化を基にして、加圧手段によるワー
クの中空部の圧力上昇と軸方向押圧手段によるワークの
押し込みとを関連付けた制御がなされることとなり、そ
の結果、ワークの破断が予想される部位の肉厚が管理限
界値以内に確実に収められることとなると共に、割れや
座屈の発生が阻止されることとなる。
では、上記した構成としたため、ワークの破断が予想さ
れる部位の肉厚の変化を基にして、加圧手段によるワー
クの中空部の圧力上昇と軸方向押圧手段によるワークの
押し込みとを関連付けた制御がなされることとなり、そ
の結果、ワークの破断が予想される部位の肉厚が管理限
界値以内に確実に収められることとなると共に、割れや
座屈の発生が阻止されることとなる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の請求項１および２に係わるバル
ジ加工装置では、上記した構成としたから、パイプ状の
ワークの中空部に内圧を加えて拡管成形している間にお
いて、ワークの破断が予想される部位の肉厚を逐次把握
することができ、したがって、拡管に伴う肉厚の減少に
合わせて軸方向押圧手段を作動させれば、破断や座屈が
なく、しかも、肉厚を管理限界値以内に収めた成形加工
品を得ることが可能であるという著しく優れた効果がも
たらされる。
ジ加工装置では、上記した構成としたから、パイプ状の
ワークの中空部に内圧を加えて拡管成形している間にお
いて、ワークの破断が予想される部位の肉厚を逐次把握
することができ、したがって、拡管に伴う肉厚の減少に
合わせて軸方向押圧手段を作動させれば、破断や座屈が
なく、しかも、肉厚を管理限界値以内に収めた成形加工
品を得ることが可能であるという著しく優れた効果がも
たらされる。
【００１７】本発明の請求項３に係わるバルジ加工装置
では、上記した構成としたから、パイプ状のワークの中
空部に内圧を加えて拡管成形している間において、ワー
クの破断が予想される部位に肉厚測定手段を常に当接さ
せることができ、ワークの破断が予想される部位の肉厚
を確実に測定することが可能であるという著しく優れた
効果がもたらされる。
では、上記した構成としたから、パイプ状のワークの中
空部に内圧を加えて拡管成形している間において、ワー
クの破断が予想される部位に肉厚測定手段を常に当接さ
せることができ、ワークの破断が予想される部位の肉厚
を確実に測定することが可能であるという著しく優れた
効果がもたらされる。
【００１８】本発明の請求項４に係わるバルジ加工装置
では、上記した構成としているので、請求項１に係わる
バルジ加工装置と同じ効果が得られるのに加えて、ワー
クの破断が予想される部位の肉厚状況を常に認識するこ
とができ、その結果、破断や座屈がなく、しかも、肉厚
が管理限界値以内の成形加工品を得るための最適な成形
条件を短時間でかつ簡単に決定することが可能であると
いう著しく優れた効果がもたらされる。
では、上記した構成としているので、請求項１に係わる
バルジ加工装置と同じ効果が得られるのに加えて、ワー
クの破断が予想される部位の肉厚状況を常に認識するこ
とができ、その結果、破断や座屈がなく、しかも、肉厚
が管理限界値以内の成形加工品を得るための最適な成形
条件を短時間でかつ簡単に決定することが可能であると
いう著しく優れた効果がもたらされる。
【００１９】本発明の請求項５に係わるバルジ加工方法
では、上記した構成としたため、ワークの破断が予想さ
れる部位の肉厚の変化を踏まえて、ワークの中空部の圧
力上昇とワークの押し込みとを関連付けて制御すること
ができ、したがって、ワークの破断が予想される部位の
肉厚を管理限界値以内に確実に収めることができるとと
共に、割れや座屈の発生を確実に防ぐことが可能である
という著しく優れた効果がもたらされる。
では、上記した構成としたため、ワークの破断が予想さ
れる部位の肉厚の変化を踏まえて、ワークの中空部の圧
力上昇とワークの押し込みとを関連付けて制御すること
ができ、したがって、ワークの破断が予想される部位の
肉厚を管理限界値以内に確実に収めることができるとと
共に、割れや座屈の発生を確実に防ぐことが可能である
という著しく優れた効果がもたらされる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００２１】図１〜図６は、本発明に係わるバルジ加工
装置の一実施例を示している。
装置の一実施例を示している。
【００２２】図１に示すように、このバルジ加工装置１
は、下ホルダ２と、この下ホルダ２に対して接近離間す
る上ホルダ３と、下ホルダ２に固定されかつ上ホルダ３
側に拡管スペース４１を有する下成形型４と、上ホルダ
３に固定されかつパイプ状のワークＷを拡管スペース４
１に位置させた状態で下成形型４とともに挟み込む上成
形型５と、上下の成形型４，５に挟み込まれたワークＷ
に対して軸方向の押圧力を加えて押込む加圧プレス（軸
方向押圧手段）６と、上下の成形型４，５に挟み込まれ
かつ加圧プレス６で軸方向の押圧力が加えられたワーク
Ｗの中空部Ｗａに内圧を加える高圧流体供給管（加圧手
段）７を備えている。
は、下ホルダ２と、この下ホルダ２に対して接近離間す
る上ホルダ３と、下ホルダ２に固定されかつ上ホルダ３
側に拡管スペース４１を有する下成形型４と、上ホルダ
３に固定されかつパイプ状のワークＷを拡管スペース４
１に位置させた状態で下成形型４とともに挟み込む上成
形型５と、上下の成形型４，５に挟み込まれたワークＷ
に対して軸方向の押圧力を加えて押込む加圧プレス（軸
方向押圧手段）６と、上下の成形型４，５に挟み込まれ
かつ加圧プレス６で軸方向の押圧力が加えられたワーク
Ｗの中空部Ｗａに内圧を加える高圧流体供給管（加圧手
段）７を備えている。
【００２３】加圧プレス６は、下ホルダ２にスペーサ６
１およびストッパ６２により固定されるシリンダ６３
と、このシリンダ６３に前進作動ホース６４を介して供
給される高圧流体によりワークＷ側に移動しかつシリン
ダ６３に後退作動ホース６５を介して供給される高圧流
体によりワークＷとは反対側に移動するピストン６６を
具備しており、このピストン６６の中心には、ワークＷ
とほぼ同じ直径のワーク押圧ロッド６７が一体で設けて
あって、このワーク押圧ロッド６７の軸心には、当該ワ
ーク押圧ロッド６７の端部に連結した高圧流体供給管７
とワークＷの中空部Ｗａとを連通させる流路６７ａが設
けてある。この場合、加圧プレス６は、下ホルダ２の両
端部にそれぞれ配置してあり、ワークＷに対して両端側
から軸方向の押圧力を加えるようになっている。
１およびストッパ６２により固定されるシリンダ６３
と、このシリンダ６３に前進作動ホース６４を介して供
給される高圧流体によりワークＷ側に移動しかつシリン
ダ６３に後退作動ホース６５を介して供給される高圧流
体によりワークＷとは反対側に移動するピストン６６を
具備しており、このピストン６６の中心には、ワークＷ
とほぼ同じ直径のワーク押圧ロッド６７が一体で設けて
あって、このワーク押圧ロッド６７の軸心には、当該ワ
ーク押圧ロッド６７の端部に連結した高圧流体供給管７
とワークＷの中空部Ｗａとを連通させる流路６７ａが設
けてある。この場合、加圧プレス６は、下ホルダ２の両
端部にそれぞれ配置してあり、ワークＷに対して両端側
から軸方向の押圧力を加えるようになっている。
【００２４】また、このバルジ加工装置１は、図２にも
示すように、下成形型４に、ブロック駆動機構（肉厚測
定手段駆動機構）１０を設けていると共に、このブロッ
ク駆動機構１０の作動により拡管スペース形成面４１ａ
から突出してワークＷにおける最も肉厚減少が大きく破
断が予想される肉厚減少部Ｗ１に当接可能とした支持ブ
ロック８を設けている。
示すように、下成形型４に、ブロック駆動機構（肉厚測
定手段駆動機構）１０を設けていると共に、このブロッ
ク駆動機構１０の作動により拡管スペース形成面４１ａ
から突出してワークＷにおける最も肉厚減少が大きく破
断が予想される肉厚減少部Ｗ１に当接可能とした支持ブ
ロック８を設けている。
【００２５】ブロック駆動機構１０は、下成形型４に設
けたシリンダ１１と、このシリンダ１１に上昇作動流路
１２を介して供給される流体により上昇しかつシリンダ
１１に下降作動流路１３を介して供給される流体により
下降するピストン１４を具備しており、支持ブロック８
は、ピストン１４に一体で設けたロッド１５の上端に固
定してある。
けたシリンダ１１と、このシリンダ１１に上昇作動流路
１２を介して供給される流体により上昇しかつシリンダ
１１に下降作動流路１３を介して供給される流体により
下降するピストン１４を具備しており、支持ブロック８
は、ピストン１４に一体で設けたロッド１５の上端に固
定してある。
【００２６】この実施例において、図３にも示すよう
に、支持ブロック８の上端面には、ワークＷにおける肉
厚減少部Ｗ１に当接した状態でこの肉厚減少部Ｗ１での
肉厚を測定する超音波肉厚センサ（肉厚測定手段）１６
が設けてあると共に、加圧プレス６の前進作動ホース６
４および後退作動ホース６５と連通する高圧流体供給源
（図示省略）には、肉厚信号ケーブル１７を介してフィ
ードバックされる上記超音波肉厚センサ１６からの信号
に基づいて、加圧プレス６によるワークＷの押込量およ
び押込タイミングを算出して加圧プレス６を作動させる
制御部１８が設けてある。
に、支持ブロック８の上端面には、ワークＷにおける肉
厚減少部Ｗ１に当接した状態でこの肉厚減少部Ｗ１での
肉厚を測定する超音波肉厚センサ（肉厚測定手段）１６
が設けてあると共に、加圧プレス６の前進作動ホース６
４および後退作動ホース６５と連通する高圧流体供給源
（図示省略）には、肉厚信号ケーブル１７を介してフィ
ードバックされる上記超音波肉厚センサ１６からの信号
に基づいて、加圧プレス６によるワークＷの押込量およ
び押込タイミングを算出して加圧プレス６を作動させる
制御部１８が設けてある。
【００２７】上記したバルジ加工装置１により、ＳＴＫ
Ｍ１３Ａ（機械構造用炭素鋼鋼管）からなる肉厚２ｍｍ
のワークＷに対してバルジ加工を行ってワークＷを伸び
率以上に拡管成形する場合、まず、ワークＷをその破断
が予想される肉厚減少部Ｗ１が拡管スペース４１に位置
するようにして下成形型４にセットし、図１に示すよう
に、上成形型５を降下させて下成形型４とともにワーク
Ｗを挟み込んでワークＷの予備加工を行う。
Ｍ１３Ａ（機械構造用炭素鋼鋼管）からなる肉厚２ｍｍ
のワークＷに対してバルジ加工を行ってワークＷを伸び
率以上に拡管成形する場合、まず、ワークＷをその破断
が予想される肉厚減少部Ｗ１が拡管スペース４１に位置
するようにして下成形型４にセットし、図１に示すよう
に、上成形型５を降下させて下成形型４とともにワーク
Ｗを挟み込んでワークＷの予備加工を行う。
【００２８】次いで、加圧プレス６，６を作動させてワ
ーク押圧ロッド６７，６７をそれぞれワークＷの両端に
当接させ、これに続いて高圧流体供給管７，７からの高
圧流体を流路６７ａ，６７ａを通してワークＷの中空部
Ｗａに送り込み、中空部Ｗａ内の液圧を上昇させて拡管
を開始する。
ーク押圧ロッド６７，６７をそれぞれワークＷの両端に
当接させ、これに続いて高圧流体供給管７，７からの高
圧流体を流路６７ａ，６７ａを通してワークＷの中空部
Ｗａに送り込み、中空部Ｗａ内の液圧を上昇させて拡管
を開始する。
【００２９】これとほぼ同時に、ブロック駆動機構１０
のシリンダ１１に上昇作動流路１２を介して高圧流体を
供給してピストン１４とともに支持ブロック８を上昇さ
せ、この支持ブロック８の上端面に設けた超音波肉厚セ
ンサ１６をワークＷの肉厚減少部Ｗ１に当接させて、肉
厚減少部Ｗ１の肉厚の測定を開始する。
のシリンダ１１に上昇作動流路１２を介して高圧流体を
供給してピストン１４とともに支持ブロック８を上昇さ
せ、この支持ブロック８の上端面に設けた超音波肉厚セ
ンサ１６をワークＷの肉厚減少部Ｗ１に当接させて、肉
厚減少部Ｗ１の肉厚の測定を開始する。
【００３０】続いて、高圧流体供給管７，７によりワー
クＷの中空部Ｗａの液圧をさらに上昇させ、図５に示す
ように、液圧ＰfがＰAとなってワークＷの肉厚減少部Ｗ
１の肉厚減少が始まると、超音波肉厚センサ１６で測定
された肉厚減少部Ｗ１の肉厚減少が肉厚信号ケーブル１
７を介して制御部１８にフィードバックされ、この制御
部１８の指令により加圧プレス６のシリンダ６３に前進
作動ホース６４を介して高圧流体が供給されてピストン
６６とともにワーク押圧ロッド６７がワークＷ側に移動
することから、図５に破線に示すように、成形時間ｔ１
において加圧プレス６によるワークＷの押し込みが始ま
る。
クＷの中空部Ｗａの液圧をさらに上昇させ、図５に示す
ように、液圧ＰfがＰAとなってワークＷの肉厚減少部Ｗ
１の肉厚減少が始まると、超音波肉厚センサ１６で測定
された肉厚減少部Ｗ１の肉厚減少が肉厚信号ケーブル１
７を介して制御部１８にフィードバックされ、この制御
部１８の指令により加圧プレス６のシリンダ６３に前進
作動ホース６４を介して高圧流体が供給されてピストン
６６とともにワーク押圧ロッド６７がワークＷ側に移動
することから、図５に破線に示すように、成形時間ｔ１
において加圧プレス６によるワークＷの押し込みが始ま
る。
【００３１】そして、ワークＷの肉厚減少部Ｗ１の肉厚
が所定値以下になった段階において、その肉厚減少量を
超音波肉厚センサ１６で確認しつつ高圧流体供給管７に
よるワークＷの中空部Ｗａの液圧上昇を停止ないしは微
増とし、すなわち、液圧Ｐfの増加をＰBからＰCまでに
抑え、このように中間液圧Ｐfを制御している間に、制
御部１８の指令によって加圧プレス６によるワークＷの
押し込みを継続して行うと、肉厚減少部Ｗ１の肉厚減少
に歯止めがかかって、肉厚減少部Ｗ１に破断や座屈が生
じることが回避されると共に、肉厚減少部Ｗ１の肉厚が
管理限界値以内に収まることとなる。
が所定値以下になった段階において、その肉厚減少量を
超音波肉厚センサ１６で確認しつつ高圧流体供給管７に
よるワークＷの中空部Ｗａの液圧上昇を停止ないしは微
増とし、すなわち、液圧Ｐfの増加をＰBからＰCまでに
抑え、このように中間液圧Ｐfを制御している間に、制
御部１８の指令によって加圧プレス６によるワークＷの
押し込みを継続して行うと、肉厚減少部Ｗ１の肉厚減少
に歯止めがかかって、肉厚減少部Ｗ１に破断や座屈が生
じることが回避されると共に、肉厚減少部Ｗ１の肉厚が
管理限界値以内に収まることとなる。
【００３２】次いで、図４に示すように、ワークＷが上
下の成形型４，５に張り付いた成形時間ｔ２の段階で、
加圧プレス６によるワークＷの押し込みを最大押込量Ｓ
fで行いつつ再び液圧Ｐfを上昇させ、成形加工品の断面
形状が確保できる最終液圧ＰDにした状態で成形を終了
する。
下の成形型４，５に張り付いた成形時間ｔ２の段階で、
加圧プレス６によるワークＷの押し込みを最大押込量Ｓ
fで行いつつ再び液圧Ｐfを上昇させ、成形加工品の断面
形状が確保できる最終液圧ＰDにした状態で成形を終了
する。
【００３３】上記したように、このバルジ加工装置１で
は、ワークＷの中空部Ｗａに内圧を加えて拡管成形して
いる間において、超音波肉厚センサ１６からの肉厚信号
が常に制御部１８にフィードバックされるので、制御部
１８からの指令による加圧プレス６の作動がタイミング
よくなされると共にワークＷの押込量が常に最適なもの
となり、割れや座屈がなく、しかも、ワークＷの破断が
予想される肉厚減少部Ｗ１の肉厚が管理限界値以内に収
められた成形加工品が得られることとなり、加えて、肉
厚の状況を常に把握し得ることから、上記成形加工品を
得るための最適な成形条件が短時間でかつ簡単に決定さ
れることとなる。
は、ワークＷの中空部Ｗａに内圧を加えて拡管成形して
いる間において、超音波肉厚センサ１６からの肉厚信号
が常に制御部１８にフィードバックされるので、制御部
１８からの指令による加圧プレス６の作動がタイミング
よくなされると共にワークＷの押込量が常に最適なもの
となり、割れや座屈がなく、しかも、ワークＷの破断が
予想される肉厚減少部Ｗ１の肉厚が管理限界値以内に収
められた成形加工品が得られることとなり、加えて、肉
厚の状況を常に把握し得ることから、上記成形加工品を
得るための最適な成形条件が短時間でかつ簡単に決定さ
れることとなる。
【００３４】また、上記したバルジ加工装置１では、ワ
ークＷの中空部Ｗａに内圧を加えて拡管成形している間
において、ブロック駆動機構１０の作動によりワークＷ
の肉厚減少部Ｗ１に超音波肉厚センサ１６が常に当接す
ることとなり、したがって、ワークＷの肉厚減少部Ｗ１
の肉厚を確実に認識し得ることとなる。
ークＷの中空部Ｗａに内圧を加えて拡管成形している間
において、ブロック駆動機構１０の作動によりワークＷ
の肉厚減少部Ｗ１に超音波肉厚センサ１６が常に当接す
ることとなり、したがって、ワークＷの肉厚減少部Ｗ１
の肉厚を確実に認識し得ることとなる。
【００３５】本発明に係わるバルジ加工装置およびバル
ジ加工方法の詳細な構成は上記した実施例に限定される
ものではない。
ジ加工方法の詳細な構成は上記した実施例に限定される
ものではない。
【図１】本発明に係わるバルジ加工装置の一実施例を示
す上下の成形型にワークを挟み込んだ状態の断面説明図
である。
す上下の成形型にワークを挟み込んだ状態の断面説明図
である。
【図２】図１に示したバルジ加工装置における要部の拡
大断面説明図である。
大断面説明図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線位置での断面説明図であ
る。
る。
【図４】図１に示したバルジ加工装置によりワークを所
定形状に成形した状態の断面説明図である。
定形状に成形した状態の断面説明図である。
【図５】図１におけるバルジ加工装置によりワークを所
定形状に成形する際の制御パターンを示すグラフであ
る。
定形状に成形する際の制御パターンを示すグラフであ
る。
【図６】従来におけるバルジ加工装置の上下の成形型に
ワークを挟み込んだ状態の断面説明図である。
ワークを挟み込んだ状態の断面説明図である。
【図７】従来のバルジ加工装置を用いてバルジ加工を行
う際の制御パターンの一例を示す軸方向押圧手段による
軸押し荷重と液圧との関係を表すグラフである。
う際の制御パターンの一例を示す軸方向押圧手段による
軸押し荷重と液圧との関係を表すグラフである。
【図８】従来のバルジ加工装置を用いてバルジ加工を行
う際の制御パターンの他の例を示す軸方向押圧手段によ
る軸押し荷重と液圧との関係を表すグラフである。
う際の制御パターンの他の例を示す軸方向押圧手段によ
る軸押し荷重と液圧との関係を表すグラフである。
１ バルジ加工装置 ４ 下成形型 ５ 上成形型 ６ 加圧プレス（軸方向押圧手段） ７ 高圧流体供給管（加圧手段） １０ ブロック駆動機構（肉厚測定手段駆動機構） １６ 超音波肉厚センサ（肉厚測定手段） １８ 制御部 ４１ 拡管スペース Ｗ ワーク Ｗａ 中空部 Ｗ１ 肉厚減少部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉 川 彰 徳 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 2F068 AA28 BB09 DD07 DD16 FF12 FF14 FF16 KK06 KK12
Claims (5)
- 【請求項１】 拡管スペースを有しかつパイプ状をなす
ワークを拡管スペースに位置させて両側から挟み込む１
組のバルジ加工用成形型と、バルジ加工用成形型に挟み
込まれたワークに対して軸方向の押圧力を加えて押し込
む軸方向押圧手段と、ワークの中空部に内圧を加える加
圧手段を備えたバルジ加工装置において、バルジ加工を
行う段階でワークの破断が予想される部位の肉厚を測定
可能としたことを特徴とするバルジ加工装置。 - 【請求項２】 拡管スペースを有しかつパイプ状をなす
ワークを拡管スペースに位置させて両側から挟み込む１
組のバルジ加工用成形型と、バルジ加工用成形型に挟み
込まれたワークに対して軸方向の押圧力を加えて押し込
む軸方向押圧手段と、バルジ加工用成形型に挟み込まれ
かつ軸方向押圧手段によって軸方向に押込まれたワーク
の中空部に内圧を加える加圧手段を備えたバルジ加工装
置において、バルジ加工用成形型には、バルジ加工を行
う段階でワークの破断が予想される部位に当接してその
肉厚を測定する肉厚測定手段を設けたことを特徴とする
バルジ加工装置。 - 【請求項３】 肉厚測定手段をワークの破断が予想され
る部位に当接離間させる肉厚測定手段駆動機構を設けた
請求項２に記載のバルジ加工装置。 - 【請求項４】 肉厚測定手段からの信号に基づいて、軸
方向押圧手段によるワークの押込量および押込タイミン
グをコントロールする制御部を設けた請求項２または３
に記載のバルジ加工装置。 - 【請求項５】 拡管スペースを有しかつパイプ状をなす
ワークを拡管スペースに位置させて両側から挟み込む１
組のバルジ加工用成形型と、バルジ加工用成形型に挟み
込まれたワークに対して軸方向の押圧力を加えて押し込
む軸方向押圧手段と、バルジ加工用成形型に挟み込まれ
かつ軸方向押圧手段によって軸方向に押込まれたワーク
の中空部に内圧を加える加圧手段を備えたバルジ加工装
置によってパイプ状をなすワークにバルジ加工を行うに
際して、バルジ加工用成形型に挟み込まれかつ軸方向押
圧手段から軸方向の押圧力が加えられていない状態のワ
ークの中空部に加圧手段によって内圧を加え、ワークの
破断が予想される部位の肉厚減少が始まった時点で軸方
向押圧手段によるワークの押し込みを開始し、ワークの
破断が予想される部位の肉厚が所定値以下になった段階
においてその肉厚減少量を確認しつつ加圧手段によるワ
ークの中空部への加圧を停止ないしは微増とし、前記圧
力制御の間に軸方向押圧手段によるワークの押し込みを
継続して行うことを特徴とするバルジ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126087A JP2000317537A (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | バルジ加工装置およびバルジ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126087A JP2000317537A (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | バルジ加工装置およびバルジ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000317537A true JP2000317537A (ja) | 2000-11-21 |
Family
ID=14926290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11126087A Pending JP2000317537A (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | バルジ加工装置およびバルジ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000317537A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008298214A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Hitachi Ltd | 油圧緩衝器用アウタチューブおよびその製造方法 |
| CN103386437A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-13 | 北京超塑新技术有限公司 | 用于超塑成型的设备和方法 |
| CN108555150A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-09-21 | 苏州明远汽车零部件制造有限公司 | 一种用于安全气囊出气口生产的冲压模具 |
| WO2020071227A1 (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 住友重機械工業株式会社 | 膨張成形装置 |
| JP2021053688A (ja) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 住友重機械工業株式会社 | 成形装置及びブロー成形用の金属パイプ材料 |
-
1999
- 1999-05-06 JP JP11126087A patent/JP2000317537A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008298214A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Hitachi Ltd | 油圧緩衝器用アウタチューブおよびその製造方法 |
| CN103386437A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-13 | 北京超塑新技术有限公司 | 用于超塑成型的设备和方法 |
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| WO2020071227A1 (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 住友重機械工業株式会社 | 膨張成形装置 |
| CN112739472A (zh) * | 2018-10-01 | 2021-04-30 | 住友重机械工业株式会社 | 膨胀成型装置 |
| JPWO2020071227A1 (ja) * | 2018-10-01 | 2021-09-02 | 住友重機械工業株式会社 | 膨張成形装置 |
| EP3862105A4 (en) * | 2018-10-01 | 2021-11-24 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | EXPANSION MOLDING DEVICE |
| JP7240411B2 (ja) | 2018-10-01 | 2023-03-15 | 住友重機械工業株式会社 | 膨張成形装置 |
| US11752536B2 (en) | 2018-10-01 | 2023-09-12 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Expansion forming apparatus |
| JP2021053688A (ja) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 住友重機械工業株式会社 | 成形装置及びブロー成形用の金属パイプ材料 |
| JP7303718B2 (ja) | 2019-10-01 | 2023-07-05 | 住友重機械工業株式会社 | 成形装置及びブロー成形用の金属パイプ材料 |
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