JP2001150050A - 金属管のハイドロフォーム加工法 - Google Patents
金属管のハイドロフォーム加工法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属パイプを座屈させたり端面を変形させた
り、あるいは割れを発生させる事なく軸押しする事がで
きるハイドロフォーム加工法を提供する。 【解決手段】 金属管上の膨出部を期待する箇所に対し
てハイドロフォームの前工程として軟化処理を施す事、
または、あるいは且つ、金属管上の膨出に寄与しないで
しかも軸押しの際の押し力により座屈し易い箇所（例え
ば軸押し端部や膨出部同士の間部等）に対してハイドロ
フォームの前工程として硬化処理を施す事を特徴とする
ハイドロフォーム加工法。この加工法によれば、金属パ
イプを座屈させたり端面を変形させたり、あるいは割れ
を発生させる事なく、良好に軸押しするがことできる。
り、あるいは割れを発生させる事なく軸押しする事がで
きるハイドロフォーム加工法を提供する。 【解決手段】 金属管上の膨出部を期待する箇所に対し
てハイドロフォームの前工程として軟化処理を施す事、
または、あるいは且つ、金属管上の膨出に寄与しないで
しかも軸押しの際の押し力により座屈し易い箇所（例え
ば軸押し端部や膨出部同士の間部等）に対してハイドロ
フォームの前工程として硬化処理を施す事を特徴とする
ハイドロフォーム加工法。この加工法によれば、金属パ
イプを座屈させたり端面を変形させたり、あるいは割れ
を発生させる事なく、良好に軸押しするがことできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイドロフォーミ
ング又は液圧バルジ加工と呼ばれるパイプの塑性加工用
の素材である金属管の加工法に関するものである。
ング又は液圧バルジ加工と呼ばれるパイプの塑性加工用
の素材である金属管の加工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属管を素材として素材長手方向中間に
膨出部を持つト型、人型、Ｙ型等の形状の部品を製造す
る為に、従来からハイドロフォーミング又は液圧バルジ
加工と呼ばれる塑性加工法が知られている。この方法
は、例えば図１に示す様に人型の空洞部１を持つ金型２
の内部に素材となる金属管Ｐをセットし、その両端を液
圧供給孔３を備えた軸押し金具４により軸押しする方法
である。金属管Ｐは内部に液圧が加えられた状態で端面
を軸押しされ、金型２の空洞部１の形状に沿って塑性変
形する。
膨出部を持つト型、人型、Ｙ型等の形状の部品を製造す
る為に、従来からハイドロフォーミング又は液圧バルジ
加工と呼ばれる塑性加工法が知られている。この方法
は、例えば図１に示す様に人型の空洞部１を持つ金型２
の内部に素材となる金属管Ｐをセットし、その両端を液
圧供給孔３を備えた軸押し金具４により軸押しする方法
である。金属管Ｐは内部に液圧が加えられた状態で端面
を軸押しされ、金型２の空洞部１の形状に沿って塑性変
形する。
【０００３】この際、金属管Ｐは全体が均一な変形
（歪）状態になるのではなく、ある部分は軸押し過剰
（絞り歪）状態となり、別のある部分は内圧過剰（二軸
引張歪）状態となる。例えば図２に示す直角枝張出体型
のハイドロフォーミングの場合には、金型２との摩擦に
より金属管Ｐの両端部Ａは集中して軸押しされるので軸
押し過剰となり、逆に中央部Ｂは軸力が伝達されないの
で内圧過剰状態となる。軸押し過剰状態では座屈（図
３）し易く、内圧過剰状態では破裂（図４）し易いの
で、適当な軸押し内圧バランスを見出す事は容易ではな
い。また仮に適当な軸押し・液圧バランスを見出したと
しても、製造現場でそのバランスを保つ事は容易ではな
い。この軸押し・液圧バランス許容範囲は空洞部１の形
状が金属管Ｐに比して複雑になる程狭くなっている事が
経験的に知られており、さまざまな工夫に拘わらず現在
加工可能な形状は限られている。
（歪）状態になるのではなく、ある部分は軸押し過剰
（絞り歪）状態となり、別のある部分は内圧過剰（二軸
引張歪）状態となる。例えば図２に示す直角枝張出体型
のハイドロフォーミングの場合には、金型２との摩擦に
より金属管Ｐの両端部Ａは集中して軸押しされるので軸
押し過剰となり、逆に中央部Ｂは軸力が伝達されないの
で内圧過剰状態となる。軸押し過剰状態では座屈（図
３）し易く、内圧過剰状態では破裂（図４）し易いの
で、適当な軸押し内圧バランスを見出す事は容易ではな
い。また仮に適当な軸押し・液圧バランスを見出したと
しても、製造現場でそのバランスを保つ事は容易ではな
い。この軸押し・液圧バランス許容範囲は空洞部１の形
状が金属管Ｐに比して複雑になる程狭くなっている事が
経験的に知られており、さまざまな工夫に拘わらず現在
加工可能な形状は限られている。
【０００４】発明者らは、この課題に対して過去に、使
用する金属管に直接作用しない加工法の工夫により改善
策を求め、例えば特願平１１−５５０５９、特願平１１
−１０５１０９等の如く発明をしてきた。しかしながら
これらの発明は、あらゆるハイドロフォーミング加工体
系に対して完璧な効果を示すものではない。
用する金属管に直接作用しない加工法の工夫により改善
策を求め、例えば特願平１１−５５０５９、特願平１１
−１０５１０９等の如く発明をしてきた。しかしながら
これらの発明は、あらゆるハイドロフォーミング加工体
系に対して完璧な効果を示すものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、座屈や破裂を発生させる事無く、複
雑な形状を実用的に成形加工できる、使用する金属管に
直接作用する工夫を凝らした加工法を提供する為になさ
れたものである。本発明は、先に記述した金属管に直接
作用しない工夫を凝らした加工法と両輪で、あらゆるハ
イドロフォーミング加工に対して有効に適用し得るもの
である。
の問題点を解決し、座屈や破裂を発生させる事無く、複
雑な形状を実用的に成形加工できる、使用する金属管に
直接作用する工夫を凝らした加工法を提供する為になさ
れたものである。本発明は、先に記述した金属管に直接
作用しない工夫を凝らした加工法と両輪で、あらゆるハ
イドロフォーミング加工に対して有効に適用し得るもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する為
になされた本発明のハイドロフォーム加工法は、金属管
をハイドロフォーミング成形するに際し、金属管の膨出
または拡管変形のいずれかを予淀されている部位に対し
て、ハイドロフォーミング成形工程前に局部的に軟化処
理を施し、且つ、あるいはまたは、金属管の膨出と拡管
変形のいずれも予定されていない部位に対して、ハイド
ロフォーミング成形工程前に局部的に硬化処理を施した
事を特徴とするものである。金属管は、硬化処理により
座屈しにくくなる。ハイドロフォーミングにおいて軸押
し過剰状態になる範囲を予め硬化処理する事により、従
来より大きな軸押し量まで金属管が座屈せずに耐えられ
る事になり、結果としてより大きな変形を金属管に与え
られる。
になされた本発明のハイドロフォーム加工法は、金属管
をハイドロフォーミング成形するに際し、金属管の膨出
または拡管変形のいずれかを予淀されている部位に対し
て、ハイドロフォーミング成形工程前に局部的に軟化処
理を施し、且つ、あるいはまたは、金属管の膨出と拡管
変形のいずれも予定されていない部位に対して、ハイド
ロフォーミング成形工程前に局部的に硬化処理を施した
事を特徴とするものである。金属管は、硬化処理により
座屈しにくくなる。ハイドロフォーミングにおいて軸押
し過剰状態になる範囲を予め硬化処理する事により、従
来より大きな軸押し量まで金属管が座屈せずに耐えられ
る事になり、結果としてより大きな変形を金属管に与え
られる。
【０００７】図２の直角枝張出体型において、より解り
やすい説明を行う。一般には、金型２と金属管Ｐとの接
触摩擦により軸押し量δは金属管の端面から徐々にロス
していくので、金属管Ｐの端部近傍Ａの軸押し量が最大
となり、軸押し量が金属管Ｐの耐軸押し量を超えた時点
で図３の如く提灯座屈する。また逆に中央部Ｂでは軸押
し量が不足するので最も内圧過剰となり、図４の如く破
裂する。
やすい説明を行う。一般には、金型２と金属管Ｐとの接
触摩擦により軸押し量δは金属管の端面から徐々にロス
していくので、金属管Ｐの端部近傍Ａの軸押し量が最大
となり、軸押し量が金属管Ｐの耐軸押し量を超えた時点
で図３の如く提灯座屈する。また逆に中央部Ｂでは軸押
し量が不足するので最も内圧過剰となり、図４の如く破
裂する。
【０００８】これらを防止する為の思想は、端部近傍Ａ
においては硬質で中央部Ｂにおいては軟質である事を同
時に満足する素材を用いる事である。その様な素材を造
ってもよいが、実際にはいろいろな形状のハイドロフォ
ーム成形体系があり、最終形状によっては必ずしも処理
部が中央部や端部にならない事もある等、体系ごとに軟
質であるべき領域と硬質であるべき領域は異なる。そこ
でむしろ工程に軟質化もしくは硬質化工程を付す事によ
り、ハイドロフォーム設計の際に処理部を適切に決定で
きる様にする事が重要である。全体的に硬質な素材の中
央部Ｂを軟化処理しても良いし、全体的に軟質な素材の
端部Ａを硬化処理しても良い。複雑形状なハイドロフォ
ームを行う場合には、中間的な素材に対して軟化処理と
硬化処理の両方を施す事も有効である。
においては硬質で中央部Ｂにおいては軟質である事を同
時に満足する素材を用いる事である。その様な素材を造
ってもよいが、実際にはいろいろな形状のハイドロフォ
ーム成形体系があり、最終形状によっては必ずしも処理
部が中央部や端部にならない事もある等、体系ごとに軟
質であるべき領域と硬質であるべき領域は異なる。そこ
でむしろ工程に軟質化もしくは硬質化工程を付す事によ
り、ハイドロフォーム設計の際に処理部を適切に決定で
きる様にする事が重要である。全体的に硬質な素材の中
央部Ｂを軟化処理しても良いし、全体的に軟質な素材の
端部Ａを硬化処理しても良い。複雑形状なハイドロフォ
ームを行う場合には、中間的な素材に対して軟化処理と
硬化処理の両方を施す事も有効である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を、最も単純な直角枝張出体型について示す。軟化処理
の代表的な手法は、金属をＡｃ１変態温度以下まで加熱
し、然る後に徐冷する、所謂焼鈍である。この手法は多
くの金属について適用可能な手法である。硬化処理の代
表的な手法は、金属をＡｃ１変態点以上まで加熱し、然
る後に急冷する、所謂焼入や、上記軟化処理の徐冷時間
を短くして析出硬化を狙う手法である。硬化はむしろ特
定の金属しかできず、前者は炭素鋼、後者はTi、Cu等の
析出硬化添加物を含有する適切に成分設計された金属に
対して適用可能である。
を、最も単純な直角枝張出体型について示す。軟化処理
の代表的な手法は、金属をＡｃ１変態温度以下まで加熱
し、然る後に徐冷する、所謂焼鈍である。この手法は多
くの金属について適用可能な手法である。硬化処理の代
表的な手法は、金属をＡｃ１変態点以上まで加熱し、然
る後に急冷する、所謂焼入や、上記軟化処理の徐冷時間
を短くして析出硬化を狙う手法である。硬化はむしろ特
定の金属しかできず、前者は炭素鋼、後者はTi、Cu等の
析出硬化添加物を含有する適切に成分設計された金属に
対して適用可能である。
【００１０】図５は端部硬化タイプの例であり、レーザ
ー照射装置10と冷水プール11を備えた予処理装置内部で
ある。所定の長さに切断された金属管Ｐをホルダー12に
セットし、両管端をレーザー照射加熱する。温度がＡｃ
１変態点を超えた時点でレーザー照射を終了し、金属管
Ｐ全体を冷水プール11に浸す。以上の前処理を終了して
から、金属管Ｐをハイドロフォーム用金型２にセットす
る。この結果端部は焼入処理され、座屈が抑制されなが
ら加工が良好に継続される。図５のレーザー照射装置の
代わりに、例えば高周波加熱装置やプラズマジェット照
射装置等も、急速加熱の為の装置として有効である。ま
た図５の冷水プールの代わりに、冷風装置や冷固体への
接触装置等も、急速冷却の為の装置として有効である。
ー照射装置10と冷水プール11を備えた予処理装置内部で
ある。所定の長さに切断された金属管Ｐをホルダー12に
セットし、両管端をレーザー照射加熱する。温度がＡｃ
１変態点を超えた時点でレーザー照射を終了し、金属管
Ｐ全体を冷水プール11に浸す。以上の前処理を終了して
から、金属管Ｐをハイドロフォーム用金型２にセットす
る。この結果端部は焼入処理され、座屈が抑制されなが
ら加工が良好に継続される。図５のレーザー照射装置の
代わりに、例えば高周波加熱装置やプラズマジェット照
射装置等も、急速加熱の為の装置として有効である。ま
た図５の冷水プールの代わりに、冷風装置や冷固体への
接触装置等も、急速冷却の為の装置として有効である。
【００１１】図６は中央部軟化タイプの例であり、冷却
配管13により一定温度に保持された保持台14と赤外線加
熱装置15を備えた予処理装置内部である。所定の長さに
切断された金属管Ｐを保持台14にセットし、中央部を赤
外線加熱する。温度がＡｃ１変態点に達する前に加熱を
終了し自然冷却をする。以上の前処理を終了してから、
金属管Ｐをハイドロフォーム用金型２にセットする。こ
の結果中央部は焼鈍され、破裂が抑制されながら加工が
良好に継続される。同様に、加熱装置は赤外線加熱装置
に限った事ではない。
配管13により一定温度に保持された保持台14と赤外線加
熱装置15を備えた予処理装置内部である。所定の長さに
切断された金属管Ｐを保持台14にセットし、中央部を赤
外線加熱する。温度がＡｃ１変態点に達する前に加熱を
終了し自然冷却をする。以上の前処理を終了してから、
金属管Ｐをハイドロフォーム用金型２にセットする。こ
の結果中央部は焼鈍され、破裂が抑制されながら加工が
良好に継続される。同様に、加熱装置は赤外線加熱装置
に限った事ではない。
【００１２】図７は端部硬化、中央部軟化タイプの例で
あり、高周波加熱装置16、冷却水放水装置17、台18およ
び放水遮断壁19を備えた予処理装置内部である。所定の
長さに切断された金属管Ｐを台18にセットし（図７
（ａ))、端部と中央部を加熱する（図７（b)) 。端部は
Ａｃ１変態点以上の温度まで上げ、一方中央部はＡｃ１
変態点に達する前に加熱を停止する。次に端部を水冷し
中央部は徐冷する。（図７（ｃ))。この際冷却水が中央
部にかからない様に放水遮断壁19をセットする。以上の
前処理を終了してから、金属管Ｐをハイドロフォーム用
金型２にセットする（図７（ｄ))。この結果端部が焼入
処理されると共に中央部が焼鈍処理され、座屈と破裂の
両方が抑制されながら加工が良好に継続される。
あり、高周波加熱装置16、冷却水放水装置17、台18およ
び放水遮断壁19を備えた予処理装置内部である。所定の
長さに切断された金属管Ｐを台18にセットし（図７
（ａ))、端部と中央部を加熱する（図７（b)) 。端部は
Ａｃ１変態点以上の温度まで上げ、一方中央部はＡｃ１
変態点に達する前に加熱を停止する。次に端部を水冷し
中央部は徐冷する。（図７（ｃ))。この際冷却水が中央
部にかからない様に放水遮断壁19をセットする。以上の
前処理を終了してから、金属管Ｐをハイドロフォーム用
金型２にセットする（図７（ｄ))。この結果端部が焼入
処理されると共に中央部が焼鈍処理され、座屈と破裂の
両方が抑制されながら加工が良好に継続される。
【００１３】ステンレス鋼管を用いる湯合には、加工硬
化処理以外の硬化処理が難しいので、固めのステンレス
鋼管を用いて中央部のみを加熱軟化処理をする事が簡便
となる。また炭素鋼管であれば、析出硬化やマルテンサ
イト硬化等と急熱徐冷とを組み合わせる事もできる。熱
処理以外にも軟化硬化処理が適切に実施できる手法であ
れば、本発明の手法には同様に適用可能である。
化処理以外の硬化処理が難しいので、固めのステンレス
鋼管を用いて中央部のみを加熱軟化処理をする事が簡便
となる。また炭素鋼管であれば、析出硬化やマルテンサ
イト硬化等と急熱徐冷とを組み合わせる事もできる。熱
処理以外にも軟化硬化処理が適切に実施できる手法であ
れば、本発明の手法には同様に適用可能である。
【００１４】
【実施例】１） 金属管としてステンレス鋼管を用い、
直角枝張出部を設けるハイドロフォーミング加工を実施
する。鋼管は直径31.8mm×肉厚0.8 mmであり、既に絞り
等により加工硬化が大きく入っているものを用いる。最
終形状は図８に示す通り、張出部21は中央部に位置して
直径25.0 mm で張出高さ25.0 mm とし、本管長さＬは30
0mm である。図６に示す通り、先ず300 mmに切断したス
テンレス系鋼管を金型にセットする。然る後に中央部を
張出予定長である25mmの倍の50mm幅を、赤外線加熱装置
により全周に渡り融点を超えない1000℃程度まで加熱す
る。次に中央部を冷却する事により再結晶し、軟化処理
が施される。この後ハイドロフォーム加工をしたとこ
ろ、元の全体が固いステンレス鋼管が張出高さ8.2 mmの
時点で割れたが、本発明によれば予定の張出高さ25.0 m
m を達成した。
直角枝張出部を設けるハイドロフォーミング加工を実施
する。鋼管は直径31.8mm×肉厚0.8 mmであり、既に絞り
等により加工硬化が大きく入っているものを用いる。最
終形状は図８に示す通り、張出部21は中央部に位置して
直径25.0 mm で張出高さ25.0 mm とし、本管長さＬは30
0mm である。図６に示す通り、先ず300 mmに切断したス
テンレス系鋼管を金型にセットする。然る後に中央部を
張出予定長である25mmの倍の50mm幅を、赤外線加熱装置
により全周に渡り融点を超えない1000℃程度まで加熱す
る。次に中央部を冷却する事により再結晶し、軟化処理
が施される。この後ハイドロフォーム加工をしたとこ
ろ、元の全体が固いステンレス鋼管が張出高さ8.2 mmの
時点で割れたが、本発明によれば予定の張出高さ25.0 m
m を達成した。
【００１５】２） 金属管として炭素鋼管を用い、45°
斜め枝張出部22を設けるハイドロフォーミング加工を実
施する。炭素鋼管は、直径31.8mm×肉厚1.0 mmのプレー
ン鋼材である。最終形状は図９に示す通り、張出部22は
中央部に位置して直径31.8mmで張出高さ20.0 mm とし、
本管長さＬは300mm である。図５に示す通り、先ず300m
mに切断した炭素鋼管をホルダーにセットする。然る後
に両端部において張出部22までの長さ150mm より直径3
1.8mmと張出予定長さ20mmの和だけ小さい98.2 mmの幅
を、レーザー加熱装置により全周に渡りＡｃ１変態点と
超える780 ℃まで加熱し、然る後に急冷却してマルテン
サイト硬化処理を行う。この後ハイドロフォーム加工を
したところ、硬化処理を施さない元の炭素鋼管が張出高
さ５mmの時点で座屈したのに対し、本発明によれば、予
定の張出高さ２０mmを達成することができた。
斜め枝張出部22を設けるハイドロフォーミング加工を実
施する。炭素鋼管は、直径31.8mm×肉厚1.0 mmのプレー
ン鋼材である。最終形状は図９に示す通り、張出部22は
中央部に位置して直径31.8mmで張出高さ20.0 mm とし、
本管長さＬは300mm である。図５に示す通り、先ず300m
mに切断した炭素鋼管をホルダーにセットする。然る後
に両端部において張出部22までの長さ150mm より直径3
1.8mmと張出予定長さ20mmの和だけ小さい98.2 mmの幅
を、レーザー加熱装置により全周に渡りＡｃ１変態点と
超える780 ℃まで加熱し、然る後に急冷却してマルテン
サイト硬化処理を行う。この後ハイドロフォーム加工を
したところ、硬化処理を施さない元の炭素鋼管が張出高
さ５mmの時点で座屈したのに対し、本発明によれば、予
定の張出高さ２０mmを達成することができた。
【００１６】３） 金属管として炭素鋼管を用い、直角
枝張出部21および45°斜め枝張出部22を設ける。炭素鋼
管は、直径31.8mm×肉厚1.0 mmのプレーン鋼材である。
最終形状は図10に示す通り、張出部21および22は中央を
挟み左右50mmに位置する直径31.8mmで張出高さ30mmと
し、本管長さは300mm である。本例においては、図７と
類似の予処理装置を用いるが、張出部が２個所にあるの
で図７と異なり台18と放水遮断壁19が４組、高周波加熱
装置16が５箇所に、放水冷却装置17が左右両端と中央の
高周波加熱装置に対応して３個所ある事になる。
枝張出部21および45°斜め枝張出部22を設ける。炭素鋼
管は、直径31.8mm×肉厚1.0 mmのプレーン鋼材である。
最終形状は図10に示す通り、張出部21および22は中央を
挟み左右50mmに位置する直径31.8mmで張出高さ30mmと
し、本管長さは300mm である。本例においては、図７と
類似の予処理装置を用いるが、張出部が２個所にあるの
で図７と異なり台18と放水遮断壁19が４組、高周波加熱
装置16が５箇所に、放水冷却装置17が左右両端と中央の
高周波加熱装置に対応して３個所ある事になる。
【００１７】図７（ａ）の様に、先ず300mm に切断した
炭素鋼管を金型にセットする。然る後に図７（ｂ）の様
に、左端においては張出部21までの距離100mm から張出
部21の張出予定高さ30mmを引いた70mmを、中央部におい
ては両張出部21および22の間に存在する直管部距離52.3
mmを、右端においては張出部22までの距離100mm から張
出部22の張出予定高さ30mmを引いた70mmを、それぞれ硬
化範囲として、同時に両張出部の中心軸点ｅおよびｆに
おいては、それらを中央としてそれぞれの張出部の径長
の31.8mmの幅である領域を軟化範囲として、それぞれ高
周波加熱装置により全周に渡り急速加熱する。次に図７
（ｃ）の様に、硬化範囲は780 ℃到達後直ちに、軟化範
囲は720 ℃到達後直ちに、それぞれ急冷および徐冷する
事により、それぞれを硬化処理および軟化処理する。こ
の後ハイドロフォーム加工をしたところ、軟化処理およ
び硬化処理を施さない炭素鋼管は張出部22において張出
高さ18mmの時点で座屈が発生し、ハイドロフォーム加工
を中断した。その時、張出部21の張出高さは11mmであっ
た。
炭素鋼管を金型にセットする。然る後に図７（ｂ）の様
に、左端においては張出部21までの距離100mm から張出
部21の張出予定高さ30mmを引いた70mmを、中央部におい
ては両張出部21および22の間に存在する直管部距離52.3
mmを、右端においては張出部22までの距離100mm から張
出部22の張出予定高さ30mmを引いた70mmを、それぞれ硬
化範囲として、同時に両張出部の中心軸点ｅおよびｆに
おいては、それらを中央としてそれぞれの張出部の径長
の31.8mmの幅である領域を軟化範囲として、それぞれ高
周波加熱装置により全周に渡り急速加熱する。次に図７
（ｃ）の様に、硬化範囲は780 ℃到達後直ちに、軟化範
囲は720 ℃到達後直ちに、それぞれ急冷および徐冷する
事により、それぞれを硬化処理および軟化処理する。こ
の後ハイドロフォーム加工をしたところ、軟化処理およ
び硬化処理を施さない炭素鋼管は張出部22において張出
高さ18mmの時点で座屈が発生し、ハイドロフォーム加工
を中断した。その時、張出部21の張出高さは11mmであっ
た。
【００１８】これに対して、本発明のように軟化処理お
よび硬化処理を施した炭素鋼管は、張出部21および張出
部22のいずれも予定の張出高さ30mmを割れが発生するこ
となく加工することができた。尚、本発明によるハイド
ロフォーム加工は両端を同時にそれぞれ３mm押し、内圧
を上昇させ400 気圧で軸押し速度を増し、左押し量22mm
右押し量26mmの時点で内圧を再び上昇加速させて加工を
行った。
よび硬化処理を施した炭素鋼管は、張出部21および張出
部22のいずれも予定の張出高さ30mmを割れが発生するこ
となく加工することができた。尚、本発明によるハイド
ロフォーム加工は両端を同時にそれぞれ３mm押し、内圧
を上昇させ400 気圧で軸押し速度を増し、左押し量22mm
右押し量26mmの時点で内圧を再び上昇加速させて加工を
行った。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明した様に、本発明によればハ
イドロフォーム工程の中に金属管に軟化または硬化処理
を組み入れる事により、従来不可能であった複雑形状の
ハイドロフォーム張出高さを得る良好な成形加工が可能
となった。
イドロフォーム工程の中に金属管に軟化または硬化処理
を組み入れる事により、従来不可能であった複雑形状の
ハイドロフォーム張出高さを得る良好な成形加工が可能
となった。
【図１】ハイドロフォーム加工法を示す斜視図である。
【図２】軸押し力が摩擦によりロスしていく事を示す、
軸押し量δと位置（金属管端面からの距離）Ｘとの関係
を示ずグラフである。
軸押し量δと位置（金属管端面からの距離）Ｘとの関係
を示ずグラフである。
【図３】金属管の端が提灯座屈した例を示す図である。
【図４】金属管の中央部が破裂した例を示す図である。
【図５】本発明の硬化処理装置を示す説明図である。
【図６】本発明の軟化処理装置を示す説明図である。
【図７】本発明の軟化硬化処理装置を示す説明図であ
る。
る。
【図８】直角張出ハイドロフォーム加工により得られる
製品形状の例である。
製品形状の例である。
【図９】斜め張出ハイドロフォーム加工により得られる
製品形状の例である。
製品形状の例である。
【図１０】直角および斜め張出ハイドロフォーム加工に
より得られる製品形状の例である。
より得られる製品形状の例である。
１ 空洞部 ２ 金型 ３ 液圧供給孔 ４ 軸押し金具 10 レーザー照射装置 11 冷水プール 12 ホルダー 13 冷却配管 14 保持台 15 赤外線加熱装置 16 高周波加熱装置 17 冷却水放水装置 18 台 19 放水遮断壁 21 直角張出部 22 斜め張出部 Ａ 端部軸押し量過剰領域 Ｂ 中央部内圧過剰領域 ｅ 左直角張出部の軸心点 ｆ 右斜方張出部の軸心点 Ｐ 金属管 Ｌ 最終製品の長さ
Claims (3)
- 【請求項１】 金属管をハイドロフォーミング成形する
に際し、膨出または拡管変形を予定されている金属管の
部位に対して、ハイドロフォーミング成形工程前に局部
的に軟化処理を施す事を特徴とする、金属管のハイドロ
フォーミング加工法。 - 【請求項２】 金属管をハイドロフォーミング成形する
に際し、膨出と拡管変形のいずれも予定されていない金
属管の部位に対して、ハイドロフォーミング成形工程前
に局部的に硬化処理を施す事を特徴とする、金属管のハ
イドロフォーミング加工法。 - 【請求項３】 金属管をハイドロフォーミング成形する
に際し、膨出または拡管変形を予定されている金属管の
部位に対して、ハイドロフォーミング成形工程前に局部
的に軟化処理を施し、且つ、膨出と拡管変形のいずれも
予定されていない金属管の部位に対して、ハイドロフォ
ーミング成形工程前に局部的に硬化処理を施す事を特徴
とする、金属管のハイドロフォーミング加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33457099A JP2001150050A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 金属管のハイドロフォーム加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33457099A JP2001150050A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 金属管のハイドロフォーム加工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001150050A true JP2001150050A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18278889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33457099A Withdrawn JP2001150050A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 金属管のハイドロフォーム加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001150050A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105312390A (zh) * | 2015-06-19 | 2016-02-10 | 新昌县航达机械制造有限公司 | 三通管刚性塑性复合多缸锁扣式胀形成形设备 |
| JP2018532882A (ja) * | 2015-09-22 | 2018-11-08 | ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アクチェンゲゼルシャフトＴｈｙｓｓｅｎＫｒｕｐｐ Ｓｔｅｅｌ Ｅｕｒｏｐｅ ＡＧ | 異なる強度の領域を有する金属部品を製造するための出発材料の製造方法 |
-
1999
- 1999-11-25 JP JP33457099A patent/JP2001150050A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105312390A (zh) * | 2015-06-19 | 2016-02-10 | 新昌县航达机械制造有限公司 | 三通管刚性塑性复合多缸锁扣式胀形成形设备 |
| JP2018532882A (ja) * | 2015-09-22 | 2018-11-08 | ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アクチェンゲゼルシャフトＴｈｙｓｓｅｎＫｒｕｐｐ Ｓｔｅｅｌ Ｅｕｒｏｐｅ ＡＧ | 異なる強度の領域を有する金属部品を製造するための出発材料の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070206 |