JP2001239329A - 液圧成形方法および液圧成形型 - Google Patents
液圧成形方法および液圧成形型Info
- Publication number
- JP2001239329A JP2001239329A JP2000049476A JP2000049476A JP2001239329A JP 2001239329 A JP2001239329 A JP 2001239329A JP 2000049476 A JP2000049476 A JP 2000049476A JP 2000049476 A JP2000049476 A JP 2000049476A JP 2001239329 A JP2001239329 A JP 2001239329A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- die cavity
- tool
- cross
- thickness
- die
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多角形断面を備えた中空部材を液圧成形する
に際して、多角形断面における特定の辺の板厚を素材管
の初期板厚よりも厚くすることができ、板厚増加と成形
による加工硬化とによって成形品の機械的強度を向上さ
せることができる液圧成形方法、およびこのような成形
に用いる液圧成形型を提供する。 【解決手段】 ダイキャビティ２ａ内に保持した金属素
材管Ｔに対して、その両側から２つの工具３，４を同時
に作動させると共に、工具３，４の成形面３ａ，４ａの
端部にダイキャビティ２ａの工具３，４との摺接面２ａ
に対して１３５〜１６５°の範囲の角度θをなす傾斜面
３ｂ，４ｂを設け、成形される多角形断面部材Ｐ1 の一
定断面形状部分を成形前の素材管Ｔの断面周長よりも短
くなるように成形する。
に際して、多角形断面における特定の辺の板厚を素材管
の初期板厚よりも厚くすることができ、板厚増加と成形
による加工硬化とによって成形品の機械的強度を向上さ
せることができる液圧成形方法、およびこのような成形
に用いる液圧成形型を提供する。 【解決手段】 ダイキャビティ２ａ内に保持した金属素
材管Ｔに対して、その両側から２つの工具３，４を同時
に作動させると共に、工具３，４の成形面３ａ，４ａの
端部にダイキャビティ２ａの工具３，４との摺接面２ａ
に対して１３５〜１６５°の範囲の角度θをなす傾斜面
３ｂ，４ｂを設け、成形される多角形断面部材Ｐ1 の一
定断面形状部分を成形前の素材管Ｔの断面周長よりも短
くなるように成形する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用部
材として用いられ、とくに四角以上の多角形断面を備え
た中空部材の液圧成形方法および液圧成形型に関するも
のである。
材として用いられ、とくに四角以上の多角形断面を備え
た中空部材の液圧成形方法および液圧成形型に関するも
のである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】上記のような液圧成形
方法としては、例えば、第４８回塑性加工連合講演会講
演論文集、第３７３頁に発表された方法が知られてい
る。
方法としては、例えば、第４８回塑性加工連合講演会講
演論文集、第３７３頁に発表された方法が知られてい
る。
【０００３】すなわち、前記論文集に記載された成形方
法は、成形型内にセットした素材管に軸力を加えて軸方
向に圧縮変形させつつ、素材管の内部に液体の圧力を作
用させることによって目的とする型の形状に管材がなじ
むまで拡管成形する方法である。つまり、液圧による拡
管成形だけでは、素材の初期管径に対して成形すべき目
的の断面寸法が大きい場合、材料の伸びが大きくなるた
めに板厚減少が大きくなって割れが発生しやすくなるた
め、素材管に軸力を加えて軸方向に材料の移動を発生さ
せ、板厚減少を抑制することによって成形性を確保し、
所望形状の部品の成形を行おうとするものである。
法は、成形型内にセットした素材管に軸力を加えて軸方
向に圧縮変形させつつ、素材管の内部に液体の圧力を作
用させることによって目的とする型の形状に管材がなじ
むまで拡管成形する方法である。つまり、液圧による拡
管成形だけでは、素材の初期管径に対して成形すべき目
的の断面寸法が大きい場合、材料の伸びが大きくなるた
めに板厚減少が大きくなって割れが発生しやすくなるた
め、素材管に軸力を加えて軸方向に材料の移動を発生さ
せ、板厚減少を抑制することによって成形性を確保し、
所望形状の部品の成形を行おうとするものである。
【０００４】しかしながら、このような従来の液圧成形
にあっては、拡管成形が前提となっていたため、多角形
断面部材の各辺の板厚は素材管の初期板厚に比して減少
する。特に部材の中心から離れた部位の板厚減少が著し
く、割れが発生しやすくなる。つまり、部材に与えられ
る板厚分布は、拡管による材料の伸びの発生にまかせた
成形のままの板厚分布となり、断面内の各辺の板厚を制
御して所望の板厚分布を得ることは困難である。液圧成
形における軸押しは、部材全体の板厚を増加差せるのに
は有効ではあるが、多角形断面部材の断面内の特定の辺
（面）の板厚を増加する手段にはなり得ず、このような
問題点を解消することが従来の液圧成形における課題と
なっていた。
にあっては、拡管成形が前提となっていたため、多角形
断面部材の各辺の板厚は素材管の初期板厚に比して減少
する。特に部材の中心から離れた部位の板厚減少が著し
く、割れが発生しやすくなる。つまり、部材に与えられ
る板厚分布は、拡管による材料の伸びの発生にまかせた
成形のままの板厚分布となり、断面内の各辺の板厚を制
御して所望の板厚分布を得ることは困難である。液圧成
形における軸押しは、部材全体の板厚を増加差せるのに
は有効ではあるが、多角形断面部材の断面内の特定の辺
（面）の板厚を増加する手段にはなり得ず、このような
問題点を解消することが従来の液圧成形における課題と
なっていた。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、従来の液圧成形における上記
課題に着目してなされたものであって、多角形断面を備
えた中空部材を液圧成形するに際して、多角形断面にお
ける特定の辺の板厚を素材管の初期板厚よりも厚くする
ことができ、板厚増加と成形による加工硬化とによって
成形品の機械的強度を向上させることができる液圧成形
方法、およびこのような成形に用いる液圧成形型を提供
することを目的としている。
課題に着目してなされたものであって、多角形断面を備
えた中空部材を液圧成形するに際して、多角形断面にお
ける特定の辺の板厚を素材管の初期板厚よりも厚くする
ことができ、板厚増加と成形による加工硬化とによって
成形品の機械的強度を向上させることができる液圧成形
方法、およびこのような成形に用いる液圧成形型を提供
することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る液圧成形方法は、ダイキャビティ内に保持された金属
素材管に自由バルジしない程度の初期液圧を作用させな
がら、ダイキャビティ内で工具を前記素材管に対して相
対移動させて素材管を多角形断面を備えた部材に成形す
る液圧成形方法において、前記素材管の内部に液体を充
填し、その液圧を（素材管の初期板厚ｔ０（ｍｍ）×降
伏強度Ｓｙ（ＭＰａ）×０．６）ＭＰａを超えない値に
保持しながら、前記素材管を挟んで相対向して配置され
ると共に、素材管に当接する成形面の少なくとも一方の
端部にダイキャビティの工具との摺接面に対して鈍角を
なす傾斜面をそれぞれ備えた二つの工具を同時に移動さ
せて、多角形断面部材の少なくとも一部の一定断面形状
部分を成形前素材管の断面周長よりも短く成形し、多角
形断面部材の隣接する少なくとも２辺の板厚を増加させ
る構成とし、請求項２に係わる液圧成形方法において
は、隣接する少なくとも２辺の板厚を素材管の初期板厚
に対して３％以上増加させる構成としたことを特徴とし
ており、液圧成形方法におけるこのような構成を前述し
た従来の課題を解決するための手段としている。
る液圧成形方法は、ダイキャビティ内に保持された金属
素材管に自由バルジしない程度の初期液圧を作用させな
がら、ダイキャビティ内で工具を前記素材管に対して相
対移動させて素材管を多角形断面を備えた部材に成形す
る液圧成形方法において、前記素材管の内部に液体を充
填し、その液圧を（素材管の初期板厚ｔ０（ｍｍ）×降
伏強度Ｓｙ（ＭＰａ）×０．６）ＭＰａを超えない値に
保持しながら、前記素材管を挟んで相対向して配置され
ると共に、素材管に当接する成形面の少なくとも一方の
端部にダイキャビティの工具との摺接面に対して鈍角を
なす傾斜面をそれぞれ備えた二つの工具を同時に移動さ
せて、多角形断面部材の少なくとも一部の一定断面形状
部分を成形前素材管の断面周長よりも短く成形し、多角
形断面部材の隣接する少なくとも２辺の板厚を増加させ
る構成とし、請求項２に係わる液圧成形方法において
は、隣接する少なくとも２辺の板厚を素材管の初期板厚
に対して３％以上増加させる構成としたことを特徴とし
ており、液圧成形方法におけるこのような構成を前述し
た従来の課題を解決するための手段としている。
【０００７】本発明の請求項３に係わる液圧成形型は、
金属素材管を収容するダイキャビティを備えたダイと、
ダイキャビティ内に収容された前記素材管を挟んで相対
向する位置に配置されて素材管に対してダイキャビティ
内を相対的に移動すると共に、素材管に当接する成形面
の少なくとも一方の端部に傾斜面をそれぞれ備えた二つ
の工具を有し、該工具の傾斜面がダイキャビティの工具
との摺接面に対して１３５〜１６５°の範囲の角度をな
している構成とし、請求項４に係わる液圧成形型におい
ては、工具の横断面における前記傾斜面の長さＬと前記
素材管の初期板厚ｔ０との比Ｄ（Ｌ／ｔ０）が４〜７．
５の範囲であると共に、前記工具の傾斜面とダイキャビ
ティの工具との摺接面のなす角度θが（１０Ｄ＋６８）
°以上である構成とし、請求項５に係わる液圧成形型に
おいては、両工具が成形面の両側端部に傾斜面をそれぞ
れ備えている構成としており、液圧成形型におけるこの
ような構成を前述した従来の課題を解決するための手段
としたことを特徴としている。
金属素材管を収容するダイキャビティを備えたダイと、
ダイキャビティ内に収容された前記素材管を挟んで相対
向する位置に配置されて素材管に対してダイキャビティ
内を相対的に移動すると共に、素材管に当接する成形面
の少なくとも一方の端部に傾斜面をそれぞれ備えた二つ
の工具を有し、該工具の傾斜面がダイキャビティの工具
との摺接面に対して１３５〜１６５°の範囲の角度をな
している構成とし、請求項４に係わる液圧成形型におい
ては、工具の横断面における前記傾斜面の長さＬと前記
素材管の初期板厚ｔ０との比Ｄ（Ｌ／ｔ０）が４〜７．
５の範囲であると共に、前記工具の傾斜面とダイキャビ
ティの工具との摺接面のなす角度θが（１０Ｄ＋６８）
°以上である構成とし、請求項５に係わる液圧成形型に
おいては、両工具が成形面の両側端部に傾斜面をそれぞ
れ備えている構成としており、液圧成形型におけるこの
ような構成を前述した従来の課題を解決するための手段
としたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の作用】本発明の請求項１に係わる液圧成形方法
は、液圧成形によって金属素材管を多角形断面を備えた
部材に成形するに際して、金属素材管内部に充填した液
体の圧力が素材管の板厚と降伏強度に応じて算出される
値を超えないように保持しながら、素材管に当接する成
形面に傾斜面を有し、素材管の両側に対向して配置され
た二つの工具を同時に作動させて、成形される多角形断
面部材の少なくとも一部の一定断面形状部分が素材管の
断面周長よりも短くなるように成形するようにしている
ので、工具の押し込みによって、工具に当接する素材管
の一部の材料面内に圧縮力が作用して当該部分の板厚が
増加すると共に、素材管の両側に位置する両工具を同時
に作動させるようにしているので、工具に当接しない素
材管部分にも圧縮力が作用するため当該部分の板厚も増
加することになる。したがって、板厚増加と加工硬化に
よる耐力の向上によって、多角形断面部材の機械的特性
が改善されることになる。このとき、工具の押し込みに
伴って素材管の内部容積が減少するため、素材管内の液
圧が初期液圧に比して上昇することから押し込み成形に
起因する素材の座屈が抑制され、板厚増加の限界が向上
することになる。
は、液圧成形によって金属素材管を多角形断面を備えた
部材に成形するに際して、金属素材管内部に充填した液
体の圧力が素材管の板厚と降伏強度に応じて算出される
値を超えないように保持しながら、素材管に当接する成
形面に傾斜面を有し、素材管の両側に対向して配置され
た二つの工具を同時に作動させて、成形される多角形断
面部材の少なくとも一部の一定断面形状部分が素材管の
断面周長よりも短くなるように成形するようにしている
ので、工具の押し込みによって、工具に当接する素材管
の一部の材料面内に圧縮力が作用して当該部分の板厚が
増加すると共に、素材管の両側に位置する両工具を同時
に作動させるようにしているので、工具に当接しない素
材管部分にも圧縮力が作用するため当該部分の板厚も増
加することになる。したがって、板厚増加と加工硬化に
よる耐力の向上によって、多角形断面部材の機械的特性
が改善されることになる。このとき、工具の押し込みに
伴って素材管の内部容積が減少するため、素材管内の液
圧が初期液圧に比して上昇することから押し込み成形に
起因する素材の座屈が抑制され、板厚増加の限界が向上
することになる。
【０００９】本発明に係わる液圧成形方法の実施の一形
態として、請求項２に係わる成形方法においては、成形
される多角形断面部材の各辺のうちの少なくとも１辺の
板厚を素材の初期板厚に対して３％以上増加させるよう
にしているので、板厚増加と加工硬化による多角形断面
部材の機械的特性の向上幅が十分なものとなる。
態として、請求項２に係わる成形方法においては、成形
される多角形断面部材の各辺のうちの少なくとも１辺の
板厚を素材の初期板厚に対して３％以上増加させるよう
にしているので、板厚増加と加工硬化による多角形断面
部材の機械的特性の向上幅が十分なものとなる。
【００１０】本発明の請求項４に係わる液圧成形型は、
本発明に係わる多角形断面部材の液圧成形に好適なもの
であって、ダイと、ダイキャビティの両側に配置された
二つの工具を備え、これら工具が、ダイキャビティの工
具との摺接面に対して１３５〜１６５°の範囲の角度を
なす傾斜面を成形面の端部に備え、ダイキャビティ内の
素材管に対して両側から圧接する構造を備えたものであ
るから、当該工具の傾斜面に当接する部分の板厚が増加
すると共に、工具に当接することなくダイキャビティ壁
面によって成形される部分の板厚が増加し、機械的特性
の優れた多角形断面部材が容易に成形されることにな
る。また、本発明に係わる液圧成形型の一実施形態とし
て、請求項５に係わる液圧成形型においては、工具の横
断面における傾斜面の長さＬと素材管の初期板厚ｔ０と
の比Ｄ（Ｌ／ｔ０）が４〜７．５の範囲、前記傾斜面と
ダイキャビティの工具との摺接面のなす角度θが（１０
Ｄ＋６８）°以上となるようにしてあるので、しわや座
屈が生じたり、目的以外の部分の板厚を増加させたりす
ることなく、工具成形面の傾斜面に押されて成形される
部分の板厚がより確実に増加することになる。さらに、
請求項６に係わる液圧成形型においては、両工具が成形
面の両側端部に傾斜面をそれぞれ備えていることから、
例えば８角形断面のような対象形状断面を備えた中空部
材の成形に好適なものとなる。
本発明に係わる多角形断面部材の液圧成形に好適なもの
であって、ダイと、ダイキャビティの両側に配置された
二つの工具を備え、これら工具が、ダイキャビティの工
具との摺接面に対して１３５〜１６５°の範囲の角度を
なす傾斜面を成形面の端部に備え、ダイキャビティ内の
素材管に対して両側から圧接する構造を備えたものであ
るから、当該工具の傾斜面に当接する部分の板厚が増加
すると共に、工具に当接することなくダイキャビティ壁
面によって成形される部分の板厚が増加し、機械的特性
の優れた多角形断面部材が容易に成形されることにな
る。また、本発明に係わる液圧成形型の一実施形態とし
て、請求項５に係わる液圧成形型においては、工具の横
断面における傾斜面の長さＬと素材管の初期板厚ｔ０と
の比Ｄ（Ｌ／ｔ０）が４〜７．５の範囲、前記傾斜面と
ダイキャビティの工具との摺接面のなす角度θが（１０
Ｄ＋６８）°以上となるようにしてあるので、しわや座
屈が生じたり、目的以外の部分の板厚を増加させたりす
ることなく、工具成形面の傾斜面に押されて成形される
部分の板厚がより確実に増加することになる。さらに、
請求項６に係わる液圧成形型においては、両工具が成形
面の両側端部に傾斜面をそれぞれ備えていることから、
例えば８角形断面のような対象形状断面を備えた中空部
材の成形に好適なものとなる。
【００１１】
【発明の効果】本発明の請求項１に係わる多角形断面部
材の液圧成形方法においては、上記構成としたものであ
るから、工具の押し込みによって素材管内の液圧が上昇
するため、素材に座屈が生じることがなく、工具によっ
て成形される部分と、工具に当接することなくダイキャ
ビティによって成形される部分の材料面内に圧縮力が作
用することから、多角形断面部材の隣接する少なくとも
２辺の板厚が増加することになり、板厚増加とこのとき
の加工硬化によって耐力が向上して、機械的特性に優れ
た多角形断面部材を成形することができるという極めて
優れた効果をもたらすものである。
材の液圧成形方法においては、上記構成としたものであ
るから、工具の押し込みによって素材管内の液圧が上昇
するため、素材に座屈が生じることがなく、工具によっ
て成形される部分と、工具に当接することなくダイキャ
ビティによって成形される部分の材料面内に圧縮力が作
用することから、多角形断面部材の隣接する少なくとも
２辺の板厚が増加することになり、板厚増加とこのとき
の加工硬化によって耐力が向上して、機械的特性に優れ
た多角形断面部材を成形することができるという極めて
優れた効果をもたらすものである。
【００１２】本発明の請求項２に係わる液圧成形方法に
おいては、成形された多角形断面部材の隣接する少なく
とも２辺の板厚を素材の初期板厚に対して３％以上増加
させるようにしているので、板厚増加と加工硬化に基づ
く多角形断面部材の機械的特性の向上を確実かつ十分な
ものとすることができる。
おいては、成形された多角形断面部材の隣接する少なく
とも２辺の板厚を素材の初期板厚に対して３％以上増加
させるようにしているので、板厚増加と加工硬化に基づ
く多角形断面部材の機械的特性の向上を確実かつ十分な
ものとすることができる。
【００１３】本発明の請求項３に係わる液圧成形型は、
ダイと二つの工具を備え、該工具がその成形面にダイキ
ャビティの工具との摺接面に対して１３５〜１６５°の
範囲の角度をなす傾斜面を備えると共に、ダイキャビテ
ィ内に収納された素材管に対して両側から成形作動する
ようになっているので、本発明に係わる液圧成形方法に
適用することができ、工具に当接する部分と、工具に当
接することなくダイキャビティによって成形される部分
の素材板厚を確実に増加させて、成形品の強度を向上さ
せることができ、請求項４に係わる液圧成形型において
は、前記工具成形面の傾斜面の長さと素材の初期板厚と
の比を所定の範囲に特定すると共に、成形面とダイキャ
ビティの工具との摺接面とのなす角度を前記比との関係
で定めたものであるから、しわや座屈を発生させること
なく所望部分の板厚をより確実に増加させることがで
き、さらに請求項５に係わる液圧成形型においては、二
つの工具が成形面の両側端部に傾斜面をそれぞれ備えて
いることから、対象形状の断面を備えた中空部材の成形
に適用することができるという優れた効果がもたらされ
る。
ダイと二つの工具を備え、該工具がその成形面にダイキ
ャビティの工具との摺接面に対して１３５〜１６５°の
範囲の角度をなす傾斜面を備えると共に、ダイキャビテ
ィ内に収納された素材管に対して両側から成形作動する
ようになっているので、本発明に係わる液圧成形方法に
適用することができ、工具に当接する部分と、工具に当
接することなくダイキャビティによって成形される部分
の素材板厚を確実に増加させて、成形品の強度を向上さ
せることができ、請求項４に係わる液圧成形型において
は、前記工具成形面の傾斜面の長さと素材の初期板厚と
の比を所定の範囲に特定すると共に、成形面とダイキャ
ビティの工具との摺接面とのなす角度を前記比との関係
で定めたものであるから、しわや座屈を発生させること
なく所望部分の板厚をより確実に増加させることがで
き、さらに請求項５に係わる液圧成形型においては、二
つの工具が成形面の両側端部に傾斜面をそれぞれ備えて
いることから、対象形状の断面を備えた中空部材の成形
に適用することができるという優れた効果がもたらされ
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体
的に説明する。
的に説明する。
【００１５】実施例１ 図１（ａ）および（ｂ）は、この実施例に用いた液圧成
形型の全体形状を示すそれぞれ斜視図および縦断面図で
あって、図に示す液圧成形型１は、ダイ２と、工具３お
よび４から主に構成され、工具３および４は、相対向し
て配設されたラム５および６（図２（ａ）参照）に取付
けられて、ダイ２のダイキャビティ２ａ内を図中上下方
向にスライドし、ダイキャビティ２ａ内に収容された金
属素材管Ｔに対して上下両方向から押し込み作動するこ
とによって、図１（ｃ）に示すように素材管Ｔに加工を
施すようになっている。
形型の全体形状を示すそれぞれ斜視図および縦断面図で
あって、図に示す液圧成形型１は、ダイ２と、工具３お
よび４から主に構成され、工具３および４は、相対向し
て配設されたラム５および６（図２（ａ）参照）に取付
けられて、ダイ２のダイキャビティ２ａ内を図中上下方
向にスライドし、ダイキャビティ２ａ内に収容された金
属素材管Ｔに対して上下両方向から押し込み作動するこ
とによって、図１（ｃ）に示すように素材管Ｔに加工を
施すようになっている。
【００１６】一方、素材管Ｔは、ダイキャビティ２ａ内
に固定され、その両端部において素材管Ｔ内に充填され
た水Ｗをシールする構造を備え、成形に際して素材管Ｔ
の内面に水圧が均等に負荷されるようになっている。
に固定され、その両端部において素材管Ｔ内に充填され
た水Ｗをシールする構造を備え、成形に際して素材管Ｔ
の内面に水圧が均等に負荷されるようになっている。
【００１７】図２（ａ）は、上記液圧成形型１の横断面
を示すものであって、ラム５に取付けられた上方工具３
の成形面３ａには、図中左側端部に傾斜面３ｂを備えた
略三角形をなす突部３ｃが形成してあり、この傾斜面３
ｂの長さＬは、図２（ｂ）に拡大して示すように、１
１．２ｍｍであり、ダイキャビティ２ａの工具３および
４との摺接面２ｃに対する傾斜面３ｂの角度θは１５３
°としてある。
を示すものであって、ラム５に取付けられた上方工具３
の成形面３ａには、図中左側端部に傾斜面３ｂを備えた
略三角形をなす突部３ｃが形成してあり、この傾斜面３
ｂの長さＬは、図２（ｂ）に拡大して示すように、１
１．２ｍｍであり、ダイキャビティ２ａの工具３および
４との摺接面２ｃに対する傾斜面３ｂの角度θは１５３
°としてある。
【００１８】図中下方に位置する工具４にも、その成形
面４ａの図中右側端部に傾斜面４ｂを備えた突部４ｃが
形成してある。
面４ａの図中右側端部に傾斜面４ｂを備えた突部４ｃが
形成してある。
【００１９】このような構造を備えた液圧成形型１のダ
イキャビティ２ａ内に、金属素材管Ｔとして、円形断面
を有し、直径１０１．６ｍｍ、板厚ｔ０＝２．０ｍｍ
（したがって、比Ｄ（Ｌ／ｔ０）＝５．６）の５９０Ｍ
Ｐａ級鋼管材をセットし、該素材管Ｔの内部に水Ｗを充
満させ、２０ＭＰａの内圧を作用させて保持した状態
で、上下のラム５，６を同時に作動させて、素材管Ｔの
上下両側から工具３，４を押し込んで液圧成形を行っ
た。このとき、素材管Ｔ内部の容積の減少に伴って、内
部の圧力が上昇するが、図示しないリーク弁を介して管
内の水Ｗをリークさせることにより急激な圧力上昇が生
じないように制御した。
イキャビティ２ａ内に、金属素材管Ｔとして、円形断面
を有し、直径１０１．６ｍｍ、板厚ｔ０＝２．０ｍｍ
（したがって、比Ｄ（Ｌ／ｔ０）＝５．６）の５９０Ｍ
Ｐａ級鋼管材をセットし、該素材管Ｔの内部に水Ｗを充
満させ、２０ＭＰａの内圧を作用させて保持した状態
で、上下のラム５，６を同時に作動させて、素材管Ｔの
上下両側から工具３，４を押し込んで液圧成形を行っ
た。このとき、素材管Ｔ内部の容積の減少に伴って、内
部の圧力が上昇するが、図示しないリーク弁を介して管
内の水Ｗをリークさせることにより急激な圧力上昇が生
じないように制御した。
【００２０】そして、最終的に、素材管Ｔの初期周長寄
りも短い周長になるまでラム５，６を押し込むことによ
って、図２（ｃ）に示すような略六角形断面を有する中
空部材Ｐ1 を成形した。このとき、素材管Ｔ内の最終的
な内部液圧は、３０ＭＰａ以上に達した。素材管Ｔの容
積減少に伴う内部液圧のこのような増加は、縦壁やコー
ナー部への圧縮応力の作用時に、ダイ２や工具３，４の
成形面への押付け力として作用し、圧縮変形時の座屈を
抑制する働きをする。この座屈抑制機能によって、成形
部材Ｐ1 の縦壁部およびコーナー部の板厚増加を図るこ
とができる。
りも短い周長になるまでラム５，６を押し込むことによ
って、図２（ｃ）に示すような略六角形断面を有する中
空部材Ｐ1 を成形した。このとき、素材管Ｔ内の最終的
な内部液圧は、３０ＭＰａ以上に達した。素材管Ｔの容
積減少に伴う内部液圧のこのような増加は、縦壁やコー
ナー部への圧縮応力の作用時に、ダイ２や工具３，４の
成形面への押付け力として作用し、圧縮変形時の座屈を
抑制する働きをする。この座屈抑制機能によって、成形
部材Ｐ1 の縦壁部およびコーナー部の板厚増加を図るこ
とができる。
【００２１】このようにして成形された中空部材Ｐ1 の
各部板厚を測定したところ、一方の縦壁部Ｐ1aの板厚ｔ
1 が２．１６ｍｍ（８％増）、他方の縦壁部Ｐ1bの板厚
ｔ2が２．２０ｍｍ（１０％増）、コーナー部Ｐ1cの板
厚ｔ3 が２．２４ｍｍ（１２％増）とそれぞれ増加して
おり、その他の部分については、初期板厚２．０ｍｍの
ままであることが確認された。
各部板厚を測定したところ、一方の縦壁部Ｐ1aの板厚ｔ
1 が２．１６ｍｍ（８％増）、他方の縦壁部Ｐ1bの板厚
ｔ2が２．２０ｍｍ（１０％増）、コーナー部Ｐ1cの板
厚ｔ3 が２．２４ｍｍ（１２％増）とそれぞれ増加して
おり、その他の部分については、初期板厚２．０ｍｍの
ままであることが確認された。
【００２２】実施例２ 図３は、本発明に係わる液圧成形方法の第２の実施例に
用いた液圧成形型の形状を示す横断面図であって、外観
的には、図１（ａ）に示したものと基本的に同様であ
る。
用いた液圧成形型の形状を示す横断面図であって、外観
的には、図１（ａ）に示したものと基本的に同様であ
る。
【００２３】この実施例に用いた液圧成形型１１におい
ては、上方側工具１３の成形面１３ａの両端部に、傾斜
面１３ｂを備えた略三角形をなす突部１３ｃがそれぞれ
形成してあると共に、下方側工具１４の成形面１４ａに
も、その両端部に傾斜面１４ｂを備えた突部１４ｃがそ
れぞれ形成してあって、この点においてのみ前記第１実
施例に用いた液圧成形型１と異なる。
ては、上方側工具１３の成形面１３ａの両端部に、傾斜
面１３ｂを備えた略三角形をなす突部１３ｃがそれぞれ
形成してあると共に、下方側工具１４の成形面１４ａに
も、その両端部に傾斜面１４ｂを備えた突部１４ｃがそ
れぞれ形成してあって、この点においてのみ前記第１実
施例に用いた液圧成形型１と異なる。
【００２４】この突部１３ｃおよび１４ｃは、第１実施
例の液圧成形型１のものと同一の形状・寸法を有してお
り、図２（ｂ）に示したように、傾斜面１３ｂおよび１
４ｂの長さＬがそれぞれ１１．２ｍｍ、ダイキャビティ
２ａの摺接面２ｃに対する角度θがそれぞれ１５３°で
ある。
例の液圧成形型１のものと同一の形状・寸法を有してお
り、図２（ｂ）に示したように、傾斜面１３ｂおよび１
４ｂの長さＬがそれぞれ１１．２ｍｍ、ダイキャビティ
２ａの摺接面２ｃに対する角度θがそれぞれ１５３°で
ある。
【００２５】このような構造を備えた液圧成形型１１の
ダイキャビティ２ａ内に、上記第１実施例で使用した金
属素材管Ｔをセットし、同様に水Ｗを充満させたのち、
２０ＭＰａの内圧を作用させて保持した状態で、上下の
ラム５，６を同時に作動させて、素材管Ｔの上下両側か
ら工具１３，１４を押し込んで液圧成形を行った。
ダイキャビティ２ａ内に、上記第１実施例で使用した金
属素材管Ｔをセットし、同様に水Ｗを充満させたのち、
２０ＭＰａの内圧を作用させて保持した状態で、上下の
ラム５，６を同時に作動させて、素材管Ｔの上下両側か
ら工具１３，１４を押し込んで液圧成形を行った。
【００２６】そして、最終的に、素材管Ｔの断面の中心
線で区切られた１／２の円周に対して、成形後の断面の
半分の周長の方が短くなるまでラム５，６を押し込むこ
とにより、図３（ｂ）に示すような略八角形断面を有す
る中空部材Ｐ2 を成形した。このとき、素材管Ｔ内の最
終的な内部液圧は、同様に３０ＭＰａ以上に達した。
線で区切られた１／２の円周に対して、成形後の断面の
半分の周長の方が短くなるまでラム５，６を押し込むこ
とにより、図３（ｂ）に示すような略八角形断面を有す
る中空部材Ｐ2 を成形した。このとき、素材管Ｔ内の最
終的な内部液圧は、同様に３０ＭＰａ以上に達した。
【００２７】このようにして成形された中空部材Ｐ2 の
各部板厚を測定したところ、両縦壁部Ｐ2a，Ｐ2bの板厚
ｔ1 ，ｔ2 が共に２．２０ｍｍ（１０％増）、各コーナ
ー部Ｐ2cの板厚ｔ3 が２．３０ｍｍ（１５％増）とそれ
ぞれ増加しており、その他の部分については、初期板厚
２．０ｍｍのままであることが確認された。
各部板厚を測定したところ、両縦壁部Ｐ2a，Ｐ2bの板厚
ｔ1 ，ｔ2 が共に２．２０ｍｍ（１０％増）、各コーナ
ー部Ｐ2cの板厚ｔ3 が２．３０ｍｍ（１５％増）とそれ
ぞれ増加しており、その他の部分については、初期板厚
２．０ｍｍのままであることが確認された。
【００２８】比較例１ 図４（ａ）に示すように、ダイキャビティ５１ａを備え
た略Ｕ字状断面のダイ５１と、上記各実施例と同じ形状
の突部５２ｃ（Ｌ＝１１．２ｍｍ，θ＝１５３°）をそ
の成形面５２ａの図中右側端部に、４ｍｍの平坦面５２
ｅと傾斜部からなる突部５２ｄを図中左側端部に備え、
図示しないラムに取付けられてダイキャビティ５１ａ内
を移動する単一の工具５２からなる液圧成形型５０を使
用し、上記各実施例と同様の加工条件のもとに、同一金
属素材管Ｔに液圧成形を施し、図４（ｂ）に示すような
略六角形断面を有する中空部材Ｐ3 を得た。
た略Ｕ字状断面のダイ５１と、上記各実施例と同じ形状
の突部５２ｃ（Ｌ＝１１．２ｍｍ，θ＝１５３°）をそ
の成形面５２ａの図中右側端部に、４ｍｍの平坦面５２
ｅと傾斜部からなる突部５２ｄを図中左側端部に備え、
図示しないラムに取付けられてダイキャビティ５１ａ内
を移動する単一の工具５２からなる液圧成形型５０を使
用し、上記各実施例と同様の加工条件のもとに、同一金
属素材管Ｔに液圧成形を施し、図４（ｂ）に示すような
略六角形断面を有する中空部材Ｐ3 を得た。
【００２９】そして、この中空部材Ｐ3 の各部板厚を測
定したところ、中空部材Ｐ3 における図中左側の縦壁部
Ｐ3aの板厚ｔ1 および図中右側のコーナー部Ｐ2cの板厚
ｔ2については、それぞれ２．２０ｍｍ（ １０％増）お
よび２．３０ｍｍ（１５％増）と増加するものの、隣接
する縦壁部とコーナー部とを共に板厚増加させることは
できなかった。
定したところ、中空部材Ｐ3 における図中左側の縦壁部
Ｐ3aの板厚ｔ1 および図中右側のコーナー部Ｐ2cの板厚
ｔ2については、それぞれ２．２０ｍｍ（ １０％増）お
よび２．３０ｍｍ（１５％増）と増加するものの、隣接
する縦壁部とコーナー部とを共に板厚増加させることは
できなかった。
【図１】（ａ） 本発明に係わる液圧成形型の全体構造
を示す斜視図である。 （ｂ） 図１（ａ）に示した液圧成形型の縦断面図であ
る。 （ｃ） 図１（ａ）に示した液圧成形型による成形状態
を説明する縦断面図である。
を示す斜視図である。 （ｂ） 図１（ａ）に示した液圧成形型の縦断面図であ
る。 （ｃ） 図１（ａ）に示した液圧成形型による成形状態
を説明する縦断面図である。
【図２】（ａ） 本発明の第１の実施例に用いた液圧成
形型の横断面図である。 （ｂ） 図２（ａ）に示した工具の端部に形成された突
部形状を説明する拡大断面図である。 （ｃ） 図２（ａ）に示した液圧成形型により成形され
た多角形断面部材の断面図である。
形型の横断面図である。 （ｂ） 図２（ａ）に示した工具の端部に形成された突
部形状を説明する拡大断面図である。 （ｃ） 図２（ａ）に示した液圧成形型により成形され
た多角形断面部材の断面図である。
【図３】（ａ） 本発明の第２の実施例に用いた液圧成
形型の横断面図である。 （ｂ） 図３（ａ）に示した液圧成形型により成形され
た多角形断面部材の断面図である。
形型の横断面図である。 （ｂ） 図３（ａ）に示した液圧成形型により成形され
た多角形断面部材の断面図である。
【図４】（ａ） 比較例に用いた液圧成形型の横断面図
である。 （ｂ） 図４（ａ）に示した液圧成形型により成形され
た多角形断面部材の断面図である。
である。 （ｂ） 図４（ａ）に示した液圧成形型により成形され
た多角形断面部材の断面図である。
１，１１ 液圧成形型 ２ ダイ ２ａ ダイキャビティ ２ｂ 摺接面 ３，４，１３，１４ 工具 ３ａ，４ａ，１３ａ，１４ａ 成形面 ３ｂ，４ｂ，１３ｂ，１４ｂ 傾斜面 Ｔ 金属素材管 Ｐ1 ，Ｐ2 多角形断面部材 Ｗ 水（液体）
Claims (5)
- 【請求項１】 ダイキャビティ内に保持された金属素材
管に自由バルジしない程度の初期液圧を作用させなが
ら、ダイキャビティ内で工具を前記素材管に対して相対
移動させて素材管を多角形断面を備えた部材に成形する
液圧成形方法において、 前記素材管の内部に液体を充填し、その液圧を（素材管
の初期板厚ｔ ０（ｍｍ）×降伏強度Ｓｙ（ＭＰａ）
×０．６）ＭＰａを超えない値に保持しながら、前記素
材管を挟んで相対向して配置されると共に、素材管に当
接する成形面の少なくとも一方の端部にダイキャビティ
の工具との摺接面に対して鈍角をなす傾斜面をそれぞれ
備えた二つの工具を同時に移動させて、多角形断面部材
の少なくとも一部の一定断面形状部分を成形前素材管の
断面周長よりも短く成形し、多角形断面部材の隣接する
少なくとも２辺の板厚を増加させることを特徴とする液
圧成形方法。 - 【請求項２】 隣接する少なくとも２辺の板厚を素材管
の初期板厚に対して３％以上増加させることを特徴とす
る請求項１記載の液圧成形方法。 - 【請求項３】 金属素材管を収容するダイキャビティを
備えたダイと、ダイキャビティ内に収容された前記素材
管を挟んで相対向する位置に配置されて素材管に対して
ダイキャビティ内を相対的に移動すると共に、素材管に
当接する成形面の少なくとも一方の端部に傾斜面をそれ
ぞれ備えた二つの工具を有し、該工具の傾斜面がダイキ
ャビティの工具との摺接面に対して１３５〜１６５°の
範囲の角度をなしていることを特徴とする液圧成形型。 - 【請求項４】 工具の横断面における前記傾斜面の長さ
Ｌと前記素材管の初期板厚ｔ０との比Ｄ（Ｌ／ｔ０）が
４〜７．５の範囲であると共に、前記工具の傾斜面とダ
イキャビティの工具との摺接面のなす角度θが（１０Ｄ
＋６８）°以上であることを特徴とする請求項３記載の
液圧成形型。 - 【請求項５】 両工具が成形面の両側端部に傾斜面をそ
れぞれ備えていることを特徴とする請求項３または請求
項４記載の液圧成形型。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049476A JP3642404B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 液圧成形方法および液圧成形型 |
| US09/534,261 US6415638B1 (en) | 1999-03-26 | 2000-03-24 | Method and device for forming tubular work into shaped hollow product by using tubular hydroforming |
| DE10014619A DE10014619B4 (de) | 1999-03-26 | 2000-03-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Formen eines röhrenförmigen Werkstücks in ein geformtes Hohlprodukt unter Verwendung einer Röhren-Hydroformung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049476A JP3642404B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 液圧成形方法および液圧成形型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001239329A true JP2001239329A (ja) | 2001-09-04 |
| JP3642404B2 JP3642404B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=18571412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000049476A Expired - Fee Related JP3642404B2 (ja) | 1999-03-26 | 2000-02-25 | 液圧成形方法および液圧成形型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3642404B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005510363A (ja) * | 2001-11-21 | 2005-04-21 | ヴィルヘルム・シュルツ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 管を成形するための方法および装置 |
| CN103861928A (zh) * | 2012-12-12 | 2014-06-18 | 和硕联合科技股份有限公司 | 压合方法及压合系统 |
| CN111451351A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-28 | 初冠南 | 一种管状件成形成性一体化方法 |
| CN114616061A (zh) * | 2020-03-02 | 2022-06-10 | 住友重机械工业株式会社 | 成型装置及成型方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102806248A (zh) * | 2012-08-06 | 2012-12-05 | 哈尔滨工业大学 | 内高压成形过程中圆角半径随内压实时变化的测试装置及方法 |
-
2000
- 2000-02-25 JP JP2000049476A patent/JP3642404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005510363A (ja) * | 2001-11-21 | 2005-04-21 | ヴィルヘルム・シュルツ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 管を成形するための方法および装置 |
| CN103861928A (zh) * | 2012-12-12 | 2014-06-18 | 和硕联合科技股份有限公司 | 压合方法及压合系统 |
| CN114616061A (zh) * | 2020-03-02 | 2022-06-10 | 住友重机械工业株式会社 | 成型装置及成型方法 |
| EP4116005A4 (en) * | 2020-03-02 | 2023-08-16 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | FORMING DEVICE AND FORMING PROCESS |
| CN111451351A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-28 | 初冠南 | 一种管状件成形成性一体化方法 |
| CN111451351B (zh) * | 2020-04-30 | 2022-08-09 | 初冠南 | 一种管状件成形成性一体化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3642404B2 (ja) | 2005-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2235853C (en) | Method and apparatus for hydroforming metallic tube | |
| KR19990023347A (ko) | 금속관 액압벌징 가공방법 및 그 장치 | |
| US20140000336A1 (en) | Method of cold forming a piece of sheet metal by bending or press moulding | |
| CN103857479A (zh) | 带台阶方管的制造方法 | |
| US9302307B2 (en) | Method of forming hollow body with flange | |
| CN101657278B (zh) | 液压成形加工方法 | |
| EP0800874B1 (en) | Bulge forming method and apparatus | |
| JP2006061944A (ja) | 液圧バルジ方法、液圧バルジ製品および液圧バルジ金型 | |
| US4466267A (en) | Process for forming curved structures, and the resulting structures | |
| JP2008149343A (ja) | チューブハイドロフォーミング方法 | |
| JPH10175026A (ja) | 管のハイドロフォーム加工方法 | |
| JP2001239329A (ja) | 液圧成形方法および液圧成形型 | |
| JPH1052721A (ja) | 二重管の製造方法 | |
| JP2006289453A (ja) | プレス成形方法および成形装置 | |
| JPH10175027A (ja) | ハイドロフォーム加工用金属管 | |
| JP3351331B2 (ja) | 異形金属素管の製造方法および異形曲がり金属管の製造方法。 | |
| JP3642244B2 (ja) | 多角形断面部材の液圧成形方法、液圧成形型および自動車用多角形断面部材 | |
| JP3642232B2 (ja) | 液圧成形方法および液圧成形装置ならびに車体用部材 | |
| CA2536076A1 (en) | Internal high pressure shaping method for shaping conical metal tubes | |
| RU2408447C2 (ru) | Способ глубокой вытяжки деталей из тонколистовых заготовок и штамп для его осуществления (варианты) | |
| JP2005095983A (ja) | ベローズ管、並びにその製造方法および金型 | |
| RU2294807C1 (ru) | Устройство для формообразования крутоизогнутых отводов | |
| US5950482A (en) | Method for shaping tubular member | |
| JP2007075844A (ja) | 液圧バルジ加工製品およびその液圧バルジ成形方法 | |
| JP2004314132A (ja) | 金属板のプレス加工工具および加工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040426 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040506 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040702 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050106 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050119 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100204 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110204 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130204 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130204 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140204 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |