JP2002066647A - Hydroform processing method - Google Patents

Hydroform processing method

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JP2002066647A
JP2002066647A JP2000247183A JP2000247183A JP2002066647A JP 2002066647 A JP2002066647 A JP 2002066647A JP 2000247183 A JP2000247183 A JP 2000247183A JP 2000247183 A JP2000247183 A JP 2000247183A JP 2002066647 A JP2002066647 A JP 2002066647A
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JP
Japan
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local
contact
mold
shape
material pipe
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Pending
Application number
JP2000247183A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirotoshi Hishida
博俊 菱田
Itsuro Hiroshige
逸朗 弘重
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydroform processing method capable of positively preventing generation of cracks by introducing a design concept using a new indicator. SOLUTION: A contact position is changed by transforming a pre-shape of a tube stock 2 to lower a local distortion so that the local distortion within the scope surrounded by the point contact (line contact) between a mold 1 and the tube stock 2 does not exceed the limit distortion of the tube stock 2 and when the pipe expansion is a main forming process, a local pipe expansion rate is used instead of the local distortion and the contact position is changed by modifying the pre-shape of the tube stock 2 so as not to exceed the allowable pipe expansion rate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属製の素材管を
用いたハイドロフォーム加工法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydroforming method using a metal tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】金型の内部にセットされた素材管の端面
を、内面に液圧を加えながら軸押しするハイドロフォー
ム加工法は従来から知られている。しかしこの加工法は
複雑な現象に支配され、未だ試行錯誤の域を出ていない
のが実状である。
2. Description of the Related Art There has been known a hydroforming method in which an end face of a material tube set in a mold is axially pushed while applying a liquid pressure to the inner surface. However, this processing method is governed by complicated phenomena, and the reality is that it has not yet come out of trial and error.

【0003】ハイドロフォーム加工法における失敗は、
大きく割れと座屈とに分類できる。このうち割れは、素
材管の変形度合いが素材管の限界変形度合いを越えたか
否かにより議論することができ、変形度合いとして本来
は三次元歪を採用すべきである。ところが三次元歪は測
定や計算が極めて困難であるので、簡便化のために素材
管の肉厚変化を無視した二次元歪が用いられている。し
かし二次元歪は三次元歪程ではないにせよやはり測定が
困難である。加えて、ハイドロフォームにおける限界二
次元歪の測定法が確立されていない。このためやむを得
ず、ある程度確立しているプレスにおけるFLD理論に
より求められる限界二次元歪を代用していた。すなわ
ち、現状では比較すべき二次元歪は測定精度に不安があ
り、比較されるべき限界二次元歪は適切に求められてい
ない不安がある。
[0003] Failures in the hydroforming process are:
It can be roughly classified into cracking and buckling. Of these, cracks can be discussed depending on whether the degree of deformation of the material pipe exceeds the limit degree of deformation of the material pipe, and three-dimensional distortion should be originally adopted as the degree of deformation. However, since three-dimensional distortion is extremely difficult to measure and calculate, two-dimensional distortion is used for simplicity, ignoring the change in wall thickness of the material pipe. However, two-dimensional distortion is still difficult to measure, though not as much as three-dimensional distortion. In addition, a method for measuring critical two-dimensional strain in hydroform has not been established. For this reason, the limit two-dimensional strain obtained by the FLD theory in a press which has been established to some extent has been unavoidably substituted. That is, at present, there is anxiety about the measurement accuracy of the two-dimensional distortion to be compared, and there is anxiety that the limit two-dimensional distortion to be compared is not properly obtained.

【0004】そこでこのような不安のもとで議論するよ
りは、拡管率なる概念を介して議論する方が実効的であ
ろうと、最近のハイドロフォーム設計においては拡管率
が用いられるようになっている。この拡管率とは、ある
断面における素材管の周長Aとそれに対応する金型の内
周長(すなわち製品周長)Bとの比B/Aとして定義さ
れる値である。また限界拡管率とは、周長Acの素材管
が周方向に一様に拡管して周の何れかが破断に至る周長
Bcに達するまでの伸率Bc/Acとして定義される値
である。すなわち最近では、B/AがBc/Acより大
きくならないように設計されてきた。この限界拡管率は
おおむね「平面歪状態における引張破断歪」と同一であり
実測し易い。
[0004] Therefore, if it is more effective to discuss through the concept of expansion rate than to discuss under such anxiety, the expansion rate has been used in recent hydroform designs. I have. The pipe expansion ratio is a value defined as a ratio B / A of a peripheral length A of a material pipe in a certain cross section and a corresponding inner peripheral length B of a mold (that is, a product peripheral length). The critical expansion ratio is a value defined as an elongation ratio Bc / Ac until a raw material tube having a circumferential length Ac uniformly expands in the circumferential direction to reach a circumferential length Bc at which one of the circumferences breaks. . That is, recently, it has been designed so that B / A does not become larger than Bc / Ac. This critical expansion ratio is almost the same as “tensile breaking strain in a plane strain state” and is easily measured.

【0005】しかし、限界拡管率とは実に全体的な概念
であり、これだけでは到底最適なハイドロフォーム設計
ができないことは明らかであるが、これ以上の指針は従
来存在していなかった。このため、安全な拡管率をもっ
て設計したハイドロフォームにおいても割れが発生する
例が後を絶たず、結果的に望まれざる大きな安全率を見
越した設計をするか、大量の試行錯誤により安全率を小
さくするかの努力を余儀なくされてきた。すなわち、開
発期間の長期化や開発コストの増大がやむを得ない現実
とされてきた。
[0005] However, the critical expansion ratio is an overall concept indeed, and it is clear that it is impossible to design an optimal hydroform by itself, but there has been no guideline beyond this. For this reason, cracks are continually occurring even in hydroforms designed with a safe pipe expansion ratio, and as a result, either design in anticipation of a large undesired safety factor or increase the safety factor by a large amount of trial and error. Efforts have been made to make it smaller. In other words, it has been considered that the development period is prolonged and the development cost is unavoidably increased.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記し
た拡管率よりも実効的な指標を用いた設計概念を導入す
ることにより、割れを防止するための過大な安全率や大
量の試行錯誤を不要としたハイドロフォーム加工法を提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to introduce a design concept using an index that is more effective than the above-mentioned expansion ratio, thereby providing an excessive safety factor for preventing cracking and a large amount of trial and error. The object of the present invention is to provide a hydroform processing method which does not require the above.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた請求項1の発明は、金型の内部にセットさ
れた素材管の端面を、内面に液圧を加えながら軸押しす
るハイドロフォーム加工法において、全ての局所歪が素
材管の限界歪より小さくなるように設計された予形状を
用いることを特徴とするものである。この場合、全ての
局所歪が同一であるか、あるいは大きな差を示さないよ
うに設計された予形状を用いることが好ましい。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for axially pushing an end surface of a material tube set in a mold while applying a liquid pressure to the inner surface. In the hydroforming method, a preform designed so that all local strains are smaller than a critical strain of a material pipe is used. In this case, it is preferable to use a preform designed such that all local strains are the same or do not show a large difference.

【0008】また同一の課題を解決するためになされた
請求項3の発明は、加工中に新たに素材管と金型とが接
触するハイドロフォーム加工法において、新たに発生し
た接触部位により新たに求められる全ての局所歪が、素
材管の限界歪より小さくなるように設計された予形状を
用いることを特徴とするものである。この場合、新たに
発生した接触部位により新たに求められる局所歪が、他
の全ての局所歪と同一であるか、あるいは大きな差を示
さないように設計された予形状を用いることが好まし
い。
Another object of the present invention is to provide a hydroforming method in which a raw material tube and a mold are brought into contact with each other during processing. It is characterized in that a preform designed so that all required local strains are smaller than the critical strain of the material pipe is used. In this case, it is preferable to use a pre-shape designed so that the local strain newly obtained by the newly generated contact portion is the same as all other local strains or does not show a large difference.

【0009】また請求項5の発明は、拡管が主なる成形
プロセスであるハイドロフォーム加工法において、すべ
ての局所拡管率が素材管の限界拡管率より小さく、かつ
局所拡管率どうしが同一であるか、あるいは大きな差を
示さないように設計された予形状を用いることを特徴と
するものである。いずれの発明においても、素材管と金
型との接触部位が、加工の進行に伴い素材管が括れる手
前の緩やかな一定速度またはそれに近い速度で拡大して
いくように設計された予形状を用いることが好ましい。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a hydroforming method in which expansion is a main forming process, wherein all local expansion rates are smaller than a limit expansion rate of a raw material pipe, and the local expansion rates are the same. Or a preform designed so as not to show a large difference. In any of the inventions, the preform designed so that the contact portion between the material pipe and the mold expands at a gradual constant speed before the material pipe is constricted or at a speed close thereto at the progress of the processing. Preferably, it is used.

【0010】ハイドロフォームは素材管が金型と接触し
ながら加工が進行し、接触状況が変化すると加工性も変
化することは潤滑等を通じて従来から知られてきた事実
である。ところが従来の設計指針である拡管率では素材
管と金型との接触状況が考慮できないので、この点に致
命的な欠陥があるといわざるを得ない。これはひとえ
に、接触状況の加味が困難であることに原因がある。そ
こで本発明では、接触状況を直接考慮するのではなく、
接触により発生する未接触部の広さ,長さ、または形状
を考慮することにより接触状況を考慮することにした。
It is a fact that hydroforming has been known through lubrication and the like that processing proceeds while the material tube contacts a mold, and that when the contact state changes, the workability also changes. However, the conventional design guideline of the expansion ratio cannot consider the contact state between the material pipe and the die, so it must be said that this point has a fatal defect. This is simply because it is difficult to take into account the contact situation. Therefore, in the present invention, instead of directly considering the contact situation,
The contact condition was determined by considering the width, length, or shape of the non-contact portion generated by the contact.

【0011】本発明において提案される局所歪とは、あ
る時点において素材管と金型が接触している点または線
に囲まれた線長または面積が変形し、そこに蓄積された
歪aと定義する。例えば図1は立方体の一隅と同一の形
状である金型1に素材管2が接触し、接触境界線3によ
り囲まれた未接触範囲4が存在する状況を示す。ここで
ハイドロフォーム前の未接触範囲の素材管の形状100
はハイドロフォーム加工の進行により形状101となる
が、このときこの未接触範囲4における歪aは形状10
0が形状101に変形するまでに蓄積された局所歪であ
る。また限界歪とは、素材管が局所破断する局所歪bと
定義する。すなわち、局所歪aが限界歪bより小さい場
合には素材管2は割れずに成形され、大きい場合には素
材管2は割れまたはネッキング(割れないまでもきわめ
て肉薄に括れること)により成形が失敗する。従って本
発明では局所歪aが限界歪bを越えないように設計され
た予形状が用いられる。
The local strain proposed in the present invention means that at a certain point, the length or area of a line or area surrounded by a point or a line at which the material pipe and the mold are in contact with each other is deformed, and the strain a accumulated there. Define. For example, FIG. 1 shows a situation in which a material pipe 2 contacts a mold 1 having the same shape as one corner of a cube, and a non-contact area 4 surrounded by a contact boundary 3 exists. Here, the shape 100 of the material pipe in the non-contact area before hydroforming
Becomes a shape 101 due to the progress of the hydroforming process.
0 is the local strain accumulated until the shape is transformed into the shape 101. Further, the critical strain is defined as a local strain b at which the material pipe is locally broken. That is, when the local strain a is smaller than the critical strain b, the material tube 2 is formed without cracking, and when the local strain a is large, the material tube 2 is formed by cracking or necking (it is extremely thinned even if not broken). Fail. Therefore, in the present invention, a pre-shape designed so that the local strain a does not exceed the limit strain b is used.

【0012】ただし、冒頭に記述した通り歪の測定は容
易ではなく、多くの場合には局所歪aや限界歪bは実際
には不明確である。そこで、面積の概念で近似的に置き
換えて検討するのが工学的には有益な発想である。二軸
に引張歪状態となる部位では、r値等の材料特性にも依
存するが、その部位における相当局所歪εが材料の限界
相当歪εcrに達した時点で割れる。相当歪は面積変化と
似た概念であるので、ここで相当局所歪εに対応して元
面積dSと最終面積dTとの比を局所歪として定義し直
し、限界相当歪εcrに対応してその限界値を限界歪と定
義し直す。例えば、元面積Scが面積Tcになった時点
で割れたとすると、その材料の限界値はTc/Scとな
る。具体的には、図1(B)の100の面積をdS、1
01の面積をdTとした場合、局所歪をdT/dSで考
え、その限界値Tc/Scを越えれば割れると考えられ
る。
However, as described at the beginning, the measurement of distortion is not easy, and in many cases, the local distortion a and the limit distortion b are actually unclear. Therefore, it is a useful idea from an engineering point of view to replace it with the concept of area and to consider it. At a portion that is in a biaxial tensile strain state, it depends on the material characteristics such as the r value, but is divided when the equivalent local strain ε at that portion reaches the limit equivalent strain εcr of the material. Since the equivalent strain is a concept similar to the area change, the ratio between the original area dS and the final area dT is defined again as the local strain corresponding to the equivalent local strain ε, and the ratio corresponding to the limit equivalent strain εcr The critical value is redefined as critical strain. For example, if a crack occurs when the original area Sc becomes the area Tc, the limit value of the material is Tc / Sc. Specifically, the area of 100 in FIG.
If the area of 01 is dT, the local strain is considered as dT / dS, and if it exceeds its limit value Tc / Sc, it is considered that it will break.

【0013】また本発明において新たに提案する概念で
ある局所拡管率とは、ある断面においてある時点に素材
管と金型が接触している点に挟まれた未接触の周上の長
さdAと、それに対応する金型内周上の長さ(すなわち
未接触部が製品に至った長さ)dBとの比dB/dAと
して定義される。従って本発明では、dB/dAが前記
したBc/Acより大きくならないように設計された予
形状が用いられる。
The local expansion ratio, which is a concept newly proposed in the present invention, refers to a length dA on a non-contact circumference between points where a material pipe and a mold are in contact at a certain point in a cross section. And the corresponding length on the inner circumference of the mold (that is, the length of the non-contact portion to the product) dB. Therefore, in the present invention, a pre-shape designed so that dB / dA is not larger than Bc / Ac described above is used.

【0014】例えば図2は長手方向に同一断面の金型1
に長手方向に同一断面の素材管2が接触し、接触境界線
3により未接触範囲4が発生した状態を示す。このよう
に長手方向に断面がほぼ同一である場合には、全体を二
次元的に扱うことが可能であり、また長尺形状であって
最弱箇所が特定できる場合にはその最弱箇所のみを考慮
できるので、結果としてはやはりその断面のみを検討対
象とすればよいので二次元的な検討が可能となる。図2
においてハイドロフォーム前の未接触範囲の素材管断面
形状102はハイドロフォームにより形状103となる
が、このときこの未接触範囲4における局所拡管率は形
状102の長さに対する形状103の長さの比である。
For example, FIG. 2 shows a mold 1 having the same cross section in the longitudinal direction.
2 shows a state in which the material pipes 2 having the same cross section are in contact with each other in the longitudinal direction, and the non-contact area 4 is generated by the contact boundary line 3. As described above, when the cross sections are almost the same in the longitudinal direction, it is possible to handle the whole two-dimensionally, and when the weakest point can be specified in a long shape, only the weakest point is used. Can be taken into account, and as a result, only the cross section needs to be considered, so that a two-dimensional study is possible. FIG.
In the above, the material pipe cross-sectional shape 102 in the non-contact area before the hydroforming becomes the shape 103 by the hydroforming. At this time, the local pipe expansion ratio in the non-contact area 4 is the ratio of the length of the shape 103 to the length of the shape 102. is there.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に各発明について更に詳細に
説明する。請求項1の発明では、金型の内部にセットさ
れた素材管の端面を、内面に液圧を加えながら軸押しす
るハイドロフォーム加工法において、全ての局所歪が素
材管の限界歪より小さくなるように設計された予形状を
用いる。請求項1の発明は、金型の内部に素材管をセッ
トした初期状態を考慮したものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, each invention will be described in more detail. According to the first aspect of the present invention, in the hydroforming method in which the end face of the material pipe set inside the mold is axially pushed while applying hydraulic pressure to the inner surface, all local strains are smaller than the critical strain of the material pipe. Use the pre-shaped designed. The first aspect of the present invention considers an initial state in which a material tube is set inside a mold.

【0016】初期状態において型締めにより素材管と金
型とが接触すると、例え潤滑剤を上手く用いたとしても
接触位置の摩擦力はかなり大きくなるため、加工中に素
材管上の接触位置は移動しないと考えるのが妥当であ
る。従って、そのような接触による不動点または不動点
に囲まれた範囲では、加工中の変形はその範囲内で完了
し、範囲外から素材管が供給されることも、他の範囲に
素材管を供給することもない。この知見に基づき、その
範囲内における局所歪が素材管の限界歪を越えないよう
にしておけば、その範囲内においては割れが生ずること
がなくなる。また、仮に局所歪が素材管の限界歪を越え
るおそれがあれば、素材管の予形状を変化させて接触位
置を変え、局所歪を低下させる。この考え方を素材管の
全表面に適用して、全ての局所歪が素材管の限界歪より
小さくなるように予形状を設計すれば、割れの発生を完
全に防止できることとなる。
In the initial state, if the material tube and the mold come into contact with each other by clamping, even if the lubricant is used well, the frictional force at the contact position becomes considerably large, so that the contact position on the material tube moves during processing. It is reasonable to think not. Therefore, in the fixed point due to such contact or in the range surrounded by the fixed point, the deformation during processing is completed within that range, and the raw material pipe is supplied from outside the range, or the raw material pipe is placed in another area. There is no supply. Based on this finding, if the local strain in the range is not allowed to exceed the limit strain of the material pipe, cracks will not occur in the range. If there is a possibility that the local strain exceeds the critical strain of the material pipe, the preform of the material pipe is changed to change the contact position, thereby reducing the local strain. If this concept is applied to the entire surface of the material pipe and the preform is designed so that all local strains are smaller than the critical strain of the material pipe, the occurrence of cracks can be completely prevented.

【0017】請求項2の発明は、全ての局所歪が同一で
あるか、あるいは大きな差を示さないように設計された
予形状を用いることを特徴とするものである。すなわち
本発明により導入された局所歪を用いてハイドロフォー
ム加工を分析すれば、局所歪が最大の箇所から割れが発
生することとなる。逆にいえば、全ての局所歪が同一で
あるか、あるいは大きな差を示さないように設計された
予形状を用いれば、素材管全体を割れに至るまでにより
均一に変形させることが可能となる。このように局所歪
をできるだけ近づける設計が適切な設計となる。
The invention according to claim 2 is characterized in that a preform designed so that all local distortions are the same or do not show a large difference is used. That is, if the hydroform processing is analyzed by using the local strain introduced according to the present invention, cracks will be generated from locations where the local strain is maximum. Conversely, if all local strains are the same, or if a preform designed so as not to show a large difference is used, it is possible to deform the entire material tube more uniformly until it reaches a crack. . Thus, a design that brings the local strain as close as possible is an appropriate design.

【0018】上記した請求項1、2の発明は、型締め状
態における局所歪を問題としたのであるが、実際には加
工が進行して新たに接触が発生することは多々ある。こ
の場合、一つの局所歪を考えていた範囲が新たな接触に
より分割されるため、新しく分割された各範囲に対応し
て個々の局所歪の概念が発生する。従って請求項3の発
明では新たに発生した接触部位により新たに求められる
全ての局所歪が、素材管の限界歪より小さくなるように
設計された予形状を用いることにより、加工中における
割れを防止することができる。
In the above-mentioned inventions of the first and second aspects, the problem of local distortion in the mold clamping state has been a problem. In practice, however, processing often progresses and new contact often occurs. In this case, since the range in which one local distortion is considered is divided by a new contact, the concept of an individual local distortion is generated corresponding to each newly divided range. Therefore, according to the third aspect of the present invention, cracks during processing are prevented by using a preform designed so that all local strains newly obtained by newly generated contact portions are smaller than the limit strain of the material pipe. can do.

【0019】請求項4の発明は、新たに発生した接触部
位により新たに求められる局所歪もまた、初期から考慮
していた局所歪(請求項1の局所歪)と同一であるか、あ
るいは大きな差を示さないように設計された予形状を用
いることを特徴とするものである。これにより請求項3
で説明したと同様に、素材管全体として割れに至るまで
に均一に変形させることが可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, the local distortion newly obtained by the newly generated contact portion is also the same as or larger than the local distortion (local distortion of the first aspect) considered from the beginning. It is characterized by using a pre-shape designed so as not to show a difference. Thereby, Claim 3
In the same manner as described above, the material pipe can be uniformly deformed until it is cracked.

【0020】請求項5の発明では、局所歪に代えて局所
拡管率なる概念が用いられる。すなわち、枝張り出しよ
りも拡管が主なる成形プロセスであるハイドロフォーム
加工法においては、歪よりも拡管率がより実効的であ
る。そこで請求項5の発明は、すべての局所拡管率が素
材管の限界拡管率より小さく、かつ局所拡管率どうしが
同一であるか、あるいは大きな差を示さないように設計
された予形状を用いることを特徴とするものである。な
お前記したように従来の拡管率は周長を問題としていた
のに対し、ここで用いられる局所拡管率は素材管と金型
との接触点に挟まれた範囲を対象としているため、その
思想が全く異なるものである。
According to the fifth aspect of the present invention, the concept of local expansion ratio is used instead of local distortion. That is, in a hydroforming method in which expansion is a main forming process rather than branch extension, the expansion ratio is more effective than distortion. Therefore, the invention of claim 5 uses a pre-shape designed so that all the local expansion rates are smaller than the limit expansion rate of the material pipe and the local expansion rates are the same or do not show a large difference. It is characterized by the following. As described above, the conventional pipe expansion ratio has a problem with the perimeter, whereas the local pipe expansion rate used here is intended for a range sandwiched between the contact points between the material pipe and the mold. Are completely different.

【0021】請求項6は、素材管と金型との接触部位
が、加工の進行に伴い素材管が括れる手前の緩やかな一
定速度またがそれに近い速度で拡大していくように設計
された予形状を用いることを特徴とするものである。こ
の請求項6は、接触の進行すなわち接触境界線(点)の移
動に論及したものである。
According to a sixth aspect of the present invention, the contact portion between the material pipe and the mold is designed to expand at a gentle constant speed or a speed close to the speed before the material tube is constricted with the progress of processing. It is characterized by using a preform. Claim 6 relates to the progress of the contact, that is, the movement of the contact boundary line (point).

【0022】研究の結果、局所歪または局所拡管率が同
じであっても、接触の進行速度が均一であるほど素材管
の伸びも安定し、割れの発生確率も小さくなること(事
実1)、および進行速度がゆるやかであるほど素材管の
伸びは範囲全体に均一に及ぶこと(事実2)が判明した。
この事実2は、接触の進行速度が速いほど変形に伴い局
所歪及び局所拡管率が大きくなり,割れ発生の危険度が
増すこと(原因1)、および未接触部が均一に拡管変形し
ているのではなく、接触部と未接触部との境界線付近が
最も局所的に変形減肉していること(原因2)に起因す
る。この原因2は、引張試験片形状においては掴み部の
根元から破断することを避けるため、試験片中央部に平
行部を設けていることと同一の原理に支配される。すな
わち,掴むことにより試験片が変形し、掴み部の根元に
肉厚等の形状的変化点が発生し、そこが特異点となって
破断起点となることを究明した。
As a result of the research, even if the local strain or the local expansion ratio is the same, the more uniform the progress speed of the contact, the more stable the elongation of the material pipe and the smaller the probability of occurrence of cracks (fact 1). It was also found that the slower the advancing speed, the more uniform the elongation of the material pipe extends over the entire range (fact 2).
The fact 2 is that, as the contact speed increases, the local strain and the local expansion ratio increase with the deformation, the risk of cracking increases (cause 1), and the non-contact portion is uniformly expanded and deformed. Instead, the reason is that the vicinity of the boundary between the contact portion and the non-contact portion is most locally deformed and reduced (cause 2). The cause 2 is governed by the same principle as that of providing a parallel portion at the center of the test piece in order to avoid breaking from the root of the grip portion in the shape of the tensile test piece. That is, it was clarified that the test piece was deformed by the gripping, and a shape change point such as a wall thickness was generated at the base of the gripping portion, and that the singular point became a fracture starting point.

【0023】ハイドロフォームにおいては内圧により素
材管が金型に押し付けられることにより、変位拘束を受
けると同時に接触範囲は液圧と金型とにより挟まれて減
肉すること、また液体による内圧により素材管全体が摩
擦力により拘束される一方で内圧は面方向に移動できる
ので、未接触部では内外面の面方向挙動が同一だったも
のが接触部付近で急に同一でなくなり強度が低下するこ
とに起因して,破断し易くなるのである。接触の進行が
停留したりゆるやか過ぎるとこの破断が生ずるが、それ
より若干速い速度で接触部位を拡大していくことが最適
である。以下に本発明の実施例を示す。
In the hydroform, the material tube is pressed against the mold by the internal pressure, thereby being subjected to displacement restraint, and at the same time, the contact area is sandwiched between the liquid pressure and the mold to reduce the wall thickness. While the entire pipe is constrained by the frictional force, the internal pressure can move in the surface direction while the surface behavior of the inner and outer surfaces is the same at the non-contact part, but suddenly becomes the same near the contact part and the strength decreases. Therefore, it is easy to break. This rupture occurs when the contact progresses or is too slow, but it is optimal to enlarge the contact area at a slightly higher speed. Hereinafter, examples of the present invention will be described.

【0024】[0024]

【実施例】(実施例1)図3は円断面の素材管2を曲げ
加工した後に、中央部を中膨れの角断面形状にハイドロ
フォーム加工する体系例である。この場合、曲げ加工を
することにより、中央部の変形は二軸引張歪状態とな
る。素材管2は炭素鋼で直径60mm、肉厚2mmであ
り、中央部の寸法は一辺60mmの正方形断面の角が落
とされた形状である。
(Embodiment 1) FIG. 3 shows an example of a system in which, after a blank material pipe 2 having a circular cross section is bent, a central portion is hydroformed into a medium-swelling square cross-sectional shape. In this case, by performing the bending process, the deformation at the center becomes a biaxial tensile strain state. The raw material tube 2 is made of carbon steel and has a diameter of 60 mm and a wall thickness of 2 mm.

【0025】型締め直後の初期状態においては、素材管
2は金型1内に金型形状の軸線と軸線が一致する様に配
置され、素材管2は図3中の線α1〜α4等において金
型上下左右面と平等に接している。加工により素材管2
は膨張し、加工末期においては図4の線β1等により囲
まれた未接触部4等が残る。加工末期までは比較的問題
なく加工できるのが一般的だが、この最後の未接触部4
等を接触させるのが従来非常に困難とされているところ
である。
In the initial state immediately after the mold clamping, the material tube 2 is arranged in the mold 1 so that the axis of the mold shape coincides with the axis, and the material tube 2 is positioned along lines α1 to α4 in FIG. In contact with the upper, lower, left and right sides of the mold equally. Material pipe 2 by processing
Expands, and a non-contact portion 4 and the like surrounded by a line β1 in FIG. Until the final stage of processing, it is generally possible to perform processing without any problems.
It is conventionally considered that it is very difficult to make the members contact each other.

【0026】当初設定した目的形状においては、各未接
触部に対応するそれぞれのdT/dSは、18%、11
%、6%、2%であった。このままハイドロフォームを
続行するとdT/dSが18%の角が割れた。測定によ
ると、この素材の限界歪は12%であった。dT/dS
が上記の如くばらついており、値が最も大きい角に変形
が集中した為割れたのである。そこで図5の様に加工末
期における全てのdT/dSがほぼ同一となる様な形状
に周長さ一定で変更したところ、各未接触部に対応する
それぞれのdT/dSは約6.8%となり、割れを発生
させずに良好に加工できた。
In the initially set target shape, each dT / dS corresponding to each non-contact portion is 18%, 11
%, 6% and 2%. When the hydroforming was continued as it was, a corner having a dT / dS of 18% was cracked. According to the measurement, the critical strain of this material was 12%. dT / dS
Are scattered as described above, and were broken because the deformation was concentrated on the corner having the largest value. Therefore, as shown in FIG. 5, when the peripheral length was changed to a shape such that all dT / dS at the end of processing were substantially the same, each dT / dS corresponding to each non-contact portion was about 6.8%. It was able to be processed favorably without generating cracks.

【0027】(実施例2)図6は円断面の素材管2を曲
げ加工した後に、中央部を中膨れの角断面形状にハイド
ロフォーム加工する体系列である。この場合、曲げ加工
をする事により、中央部の変形は二軸引張歪状態とな
る。素材管2は35kgf材の炭索鋼で直径60mm、
肉厚2mmであり、中央部の寸法は一辺64mmの正方
形断面の角が落とされた形状である。
(Embodiment 2) FIG. 6 shows a body system in which after a blank material pipe 2 having a circular cross section is bent, a central portion is hydroformed into a medium swelling square cross section. In this case, by performing bending, the deformation at the center becomes a biaxial tensile strain state. The material pipe 2 is made of 35 kgf carbon steel, 60 mm in diameter,
The wall thickness is 2 mm, and the size of the central part is a shape in which corners of a square cross section of 64 mm on a side are cut off.

【0028】初期には、素材管2は金型1内に金型形状
の軸線と軸線が一致する様に配置され、中央部において
は金型1に接触していない。しかし加工が開始され素材
管が膨張すると素材管は図7の線γ1等において金型1
と接触し、加工末期では、図8の線δ1等により囲まれ
た未接触部4が残る。ここで、各未接触部4に対応する
それぞれのdT/dSが25%、11%、8%、6%で
あった。このままハイドロフォームを続行すると25%
の角1が割れた。ここで図9の様に初期配置位置を角1
〜3の方にdT/dSの大きさに応じた量だけずらす事
により、加工末期において全てのdT/dSが約9.5
%となり、良好に加工できた。
Initially, the blank tube 2 is arranged in the mold 1 so that the axis of the mold shape coincides with the axis, and does not contact the mold 1 at the center. However, when the processing is started and the material tube expands, the material tube is moved along the line γ1 in FIG.
At the end of processing, a non-contact portion 4 surrounded by a line δ1 in FIG. 8 remains. Here, the respective dT / dS corresponding to each non-contact portion 4 was 25%, 11%, 8%, and 6%. Continue hydroforming 25%
Corner 1 was broken. Here, as shown in FIG.
By shifting the amount of dT / dS toward .about.3 by an amount corresponding to the magnitude of dT / dS, all the dT / dS at the end of machining are about 9.5.
%, And could be processed well.

【0029】 (実施例3)次に長尺部材のハイドロフォ
ームに対して非常に有効である請求項5に対応する実施
例を説明する。図10は長尺構造材のハイドロフォーム
加工を示す断面図である。金型1の内面形状は、基本形
状が一辺25mmの正方形で、四隅がR5で角落としさ
れている形状である。素材管2は表面処理を特に施して
いない一般炭素鋼であり、型締め前の予加工により元外
径26mm、肉厚1.5mmの鋼管が変形を受け、図1の
ごとく金型1内にセットされている。
(Embodiment 3) Next, an embodiment corresponding to claim 5 which is very effective for hydroforming long members will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view showing hydroforming of a long structural material. The inner surface shape of the mold 1 is a shape whose basic shape is a square with a side of 25 mm and whose four corners are rounded off with R5. The raw material tube 2 is a general carbon steel that has not been subjected to any particular surface treatment. A steel tube having an original outer diameter of 26 mm and a wall thickness of 1.5 mm is deformed by pre-processing before clamping, and is placed in the mold 1 as shown in FIG. Is set.

【0030】型締め終了時点の状態で、4箇所の接触点
31〜34と、四隅の未接触部11〜14および21〜
24が存在している。金型1は上下および左右において
対称形状であるので、各接触点31〜34を各辺の中央
位置とすることにより、未接触部11〜14の長さは同
一の22.85mmとなる。また素材管2も同様に上下
左右が対称になるようにセットすれば、未接触部21〜
24の長さが同一の20.42mmとなる。この結果、
各未接触部の局所拡管率は全て22.85/20.42=
1.12となり、一般炭素鋼の限界拡管率として一般に
認識されている値である1.2以下である。本実施例に
よれば、割れを発生させずに良好なハイドロフォーム加
工が成立する。
At the time of completion of the mold clamping, four contact points 31 to 34 and non-contact portions 11 to 14 and 21 to 21 at four corners are provided.
24 are present. Since the mold 1 has a symmetrical shape in the vertical and horizontal directions, the length of the non-contact portions 11 to 14 is the same 22.85 mm by setting each of the contact points 31 to 34 at the center of each side. Similarly, if the material tube 2 is set so as to be symmetrical in the vertical and horizontal directions, the non-contact portions 21 to 21
24 is the same length of 20.42 mm. As a result,
The local expansion ratio of each non-contact part is 22.85 / 20.42 =
1.12, which is 1.2 or less, which is a value generally recognized as the critical expansion ratio of general carbon steel. According to the present embodiment, good hydroforming is achieved without generating cracks.

【0031】ここで、元外径26mmの素材管2をそれ
より小さ目の一辺長が25mmの金型内にセットするこ
とは必ずしも容易ではないため、簡単にセットできるよ
うに元外径24mmの素材管を用いた場合には、各未接
触部11〜14の長さは18.85mmとなり、局所拡
管率は22.85/18.85=1.21となって一般炭素
鋼の限界拡管率1.2を越える。この場合には割れが発
生する危険性が推定でき、また実験の結果実際に割れる
ことが確認された。この実施例により、従来は十分にで
きなかったハイドロフォーム設計に対する検討が、簡明
かつ正確にできることが示された。
Here, since it is not always easy to set the material tube 2 having an original outer diameter of 26 mm in a mold having a smaller side length of 25 mm, the material tube 2 having an original outer diameter of 24 mm is easily set. When a pipe is used, the length of each non-contact portion 11 to 14 is 18.85 mm, the local expansion ratio is 22.85 / 18.85 = 1.21, and the critical expansion ratio of general carbon steel is 1 Over .2. In this case, the risk of cracking could be estimated, and as a result of the experiment, it was confirmed that cracking actually occurred. This example shows that a study on a hydroform design which could not be sufficiently performed conventionally can be simply and accurately performed.

【0032】(比較例1)図11は、二次元的に検討でき
る体系であって、金型1が内面断面周長40mmの長方
形状(横15mm、縦5mm)で素材管2が外周長36m
mの正方形状である実施例である。この素材管2は肉厚
0.8mmのステンンレス鋼管である。素材管2は金型
1にセットする際に図11のように縦方向に潰されてい
る。
(Comparative Example 1) FIG. 11 shows a system which can be examined two-dimensionally. The mold 1 has a rectangular shape (15 mm in width and 5 mm in length) having an inner surface cross-sectional length of 40 mm, and a material tube 2 has an outer peripheral length of 36 m.
It is an example in which the shape is m square. This material tube 2 is a stainless steel tube having a wall thickness of 0.8 mm. When the material tube 2 is set in the mold 1, it is crushed in the vertical direction as shown in FIG.

【0033】このハイドロフォームでは接触部は上辺お
よび下辺それぞれで8mmとかなり長く存在するので、
従来の拡管率は40/36=1.11であるが、局所拡管
率は((40/2)-8)/((36/2-8)=1.20と
大きくなる。この値は一般にいわれているステンレス鋼
管の限界拡管率である1.25以下であるが、実際には
接触点35がかなり高速で最終接触点36に向かって移
動するので、局所拡管率の増大も激しく、ハイドロフォ
ームを完遂する前に割れが発生してしまう。これは変形
が局所的になったために局所拡管率の増大が激しく、加
工の途中で1.25を越えてしまう典型的な例である。
[0033] In this hydroform, the contact portion is considerably long at 8 mm on each of the upper side and the lower side.
The conventional expansion ratio is 40/36 = 1.11, but the local expansion ratio is as large as ((40/2) -8) / ((36 / 2-8) = 1.20. Although the critical expansion ratio of the stainless steel pipe is less than 1.25, the contact point 35 moves toward the final contact point 36 at a very high speed. This is a typical example in which the local expansion rate is sharply increased due to localized deformation, and exceeds 1.25 in the middle of processing.

【0034】(実施例4)図12は図11と同一の局所拡
管率を持つが、その形状が異なる実施例である。これも
二次元的に検討できる体系であって、金型1が内面断面
周長40mmの8字形状(横幅が12mm、縦幅が5m
m)で、素材管2が外周長38mmの正円形状である。
ただし素材管2は型締めセットする際に縦方向に潰され
ている。この素材管2は肉厚0.8mmのステンンレス
鋼管である。このハイドロフォームでは、接触部は上辺
および下辺それぞれで8mmとかなり長く存在し、従来
の拡管率は1.11で本発明が提案する局所拡管率は
1.20である。
(Embodiment 4) FIG. 12 shows an embodiment having the same local expansion ratio as that of FIG. 11, but having a different shape. This is also a system that can be examined two-dimensionally, in which the mold 1 has an 8-character shape with an inner surface cross-sectional circumference of 40 mm (width 12 mm, height 5 m
m), the material pipe 2 has a perfect circular shape with an outer peripheral length of 38 mm.
However, the material tube 2 is crushed in the vertical direction when the mold is clamped and set. This material tube 2 is a stainless steel tube having a wall thickness of 0.8 mm. In this hydroform, the contact portion exists at a considerably long length of 8 mm on each of the upper side and the lower side, and the conventional expansion ratio is 1.11 and the local expansion ratio proposed by the present invention is 1.20.

【0035】しかしながら金型1の形状が素材管2の拡
管変形形状に即した最適形状としてあり、接触境界点3
5は現時点の位置を出発点として、拡管の進行とともに
徐々に最終接触点36に向かって移動する。このように
接触点が適当な速度で移動することにより素材管2の括
れも発生せず、かつ素材管の未接触部全体が平等に拡管
に寄与できるので、実際にもハイドロフォーム成形を完
遂することができる。この例は、局所拡管率が限界値以
下であれば、適切な形状設計により割れを抑制できるこ
とを示している。
However, the shape of the mold 1 is an optimum shape corresponding to the expanded shape of the material pipe 2, and the contact boundary point 3
5 gradually moves toward the final contact point 36 with the progress of the expansion, starting from the current position as a starting point. Since the contact point moves at an appropriate speed in this manner, the material pipe 2 is not constricted, and the entire non-contact portion of the material pipe can contribute to the expansion evenly, so that the hydroforming is actually completed. be able to. This example shows that if the local pipe expansion rate is equal to or less than the limit value, cracks can be suppressed by appropriate shape design.

【0036】(比較例2)図13は図11および図12
と同一の局所拡管率を持つが、その形状が異なる比較例
である。この例も二次元的に検討できる体系であって、
金型1が内面断面周長40mmの8字形状(横幅が11
mm、縦幅が6mm)で、素材管2が外周長38mmの
正円形状である。ただし素材管2は型締めセットする際
に縦方向に潰されている。この素材管2は肉厚0.8m
mのステンンレス鋼管である。このハイドロフォームで
は、接触部は上辺および下辺それぞれで8mmとかなり
長く存在し、従来の拡管率は1.11で本発明が提案す
る局所拡管率は1.20である。
(Comparative Example 2) FIGS. 13 and 12 show FIGS.
This is a comparative example having the same local expansion ratio as that of, but having a different shape. This example is also a system that can be examined two-dimensionally,
The mold 1 has a figure-eight shape with an inner surface cross-sectional circumference of 40 mm (width 11
mm, the vertical width is 6 mm), and the material pipe 2 is a perfect circle having an outer peripheral length of 38 mm. However, the material tube 2 is crushed in the vertical direction when the mold is clamped and set. This material tube 2 is 0.8m thick
m stainless steel pipe. In this hydroform, the contact portion exists at a considerably long length of 8 mm on each of the upper side and the lower side, and the conventional expansion ratio is 1.11 and the local expansion ratio proposed by the present invention is 1.20.

【0037】しかしこの例における金型1の形状は更に
極端な8字形状であり、加工開始後も接触点35はほぼ
停留してしまう。このように接触点が停留したりその移
動速度が遅すぎる場合には、接触点近傍で割れが発生す
る。局所拡管率が比較的限界値に近い場合には、接触点
を停留させることはその近傍の括れを助長することにつ
ながり、最適設計をしたとは言えないことになる。
However, the shape of the mold 1 in this example is a more extreme figure-eight shape, and the contact point 35 almost stops even after the start of processing. If the contact point is stationary or its moving speed is too slow, cracks occur near the contact point. When the local pipe expansion rate is relatively close to the limit value, stopping the contact point leads to constriction in the vicinity thereof, and it cannot be said that the optimum design was made.

【0038】(実施例5)図14は、図10に示した断
面の一隅の拡大図である。当初は目標角Rを3mmと設
定していたが、この形状40を所定の素材管でハイドロ
フォーム成形することができなかったため、図10では
R5に変更して形状41としたものである。形状40を
成形できなかった理由は、形状41より外側に拡管した
時点で素材管2に括れが発生し、形状40に達する前に
割れが発生したためである。これは先の図13に示した
例のように、接触点の移動が遅すぎることが原因であ
る。
(Embodiment 5) FIG. 14 is an enlarged view of one corner of the cross section shown in FIG. Initially, the target angle R was set to 3 mm. However, since the shape 40 could not be hydroformed with a predetermined material pipe, the shape was changed to R5 in FIG. The reason why the shape 40 could not be formed was that the material pipe 2 was constricted when the tube was expanded outside the shape 41, and cracks occurred before the shape 40 was reached. This is because the movement of the contact point is too slow as in the example shown in FIG.

【0039】そこでこの実施例では、形状40のR3を
達成するために、角Rに至る両側の区間を若干削り、形
状42とした。この削った区間は角に至るまでの接触点
に移動速度を増すための助走区間とも言えるもので、こ
れにより割れを防止しつつR3の角部の成形が可能とな
った。
Therefore, in this embodiment, in order to achieve R3 of the shape 40, the sections on both sides leading to the corner R are slightly cut to form the shape 42. This shaved section can be said to be a run-up section for increasing the moving speed to the contact point up to the corner, and thereby the corner of R3 can be formed while preventing cracking.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明は従来の
拡管率に変わる局所歪あるいは局所拡管率という新たな
設計概念を導入することにより、従来は全く考慮されて
いなかった素材管と金型との接触状況を取り込んだハイ
ドロフォーム設計を提案するものである。本発明により
局所歪あるいは局所拡管率が限界歪あるいは限界拡管率
を越えないように素材管の予形状を設計すれば、従来は
成形が不可能とされていた形状をも、割れを防止しつつ
ハイドロフォーム成形することが可能となる。本発明に
よれば割れを確実に防止できるので、従来のように割れ
を防止するための過大な安全率や大量の試行錯誤を不要
とすることができ、その実用的効果はきわめて大きい。
As described above, the present invention introduces a new design concept of local strain or local expansion ratio instead of the conventional expansion ratio, so that the material tube and the metal tube which were not considered at all in the past are considered. It proposes a hydroform design that incorporates the state of contact with the mold. According to the present invention, if the preform of the material pipe is designed such that the local strain or the local expansion rate does not exceed the critical strain or the critical expansion rate, it is possible to prevent cracks even in a shape which was conventionally impossible to form, while preventing cracking. Hydroform molding becomes possible. According to the present invention, cracks can be reliably prevented, so that an excessive safety factor and a large amount of trial and error for preventing cracks as in the related art can be eliminated, and the practical effect is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)は立方体状の金型の一隅における素材管
の未接触部を示す斜視図であり、(B)は加工進行に伴
う未接触部の形状変化を示す斜視図である。
FIG. 1A is a perspective view showing a non-contact portion of a material tube at one corner of a cubic mold, and FIG. 1B is a perspective view showing a change in the shape of the non-contact portion as the processing proceeds.

【図2】(A)は二次元的に検討可能な体系における金
型と素材管の未接触部を示す斜視図であり、(B)は加
工進行に伴う未接触部の形状変化を示す断面図である。
FIG. 2A is a perspective view showing a non-contact portion between a mold and a material pipe in a system which can be examined two-dimensionally, and FIG. 2B is a cross-section showing a change in shape of the non-contact portion as the processing proceeds. FIG.

【図3】実施例1の加工体系の説明図であり、(A)は平
面図、(B)は断面図である。
3A and 3B are explanatory views of a processing system according to the first embodiment, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a cross-sectional view.

【図4】この加工体系における加工末期の問題を示す説
明図であり、(A)は断面図、(B)は斜視図、(C)は要部の
参考図である。
4A and 4B are explanatory views showing a problem at the end of processing in this processing system, wherein FIG. 4A is a cross-sectional view, FIG. 4B is a perspective view, and FIG.

【図5】実施例1により良好な加工が行われるようにし
た状態を示す説明図であり、(A)は断面図、(B)は斜視図
である。
FIGS. 5A and 5B are explanatory views showing a state in which good working is performed according to the first embodiment, wherein FIG. 5A is a cross-sectional view and FIG. 5B is a perspective view.

【図6】実施例2の加工体系の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a processing system according to a second embodiment.

【図7】この加工体系における加工初期の状態を示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an initial state of machining in this machining system.

【図8】この加工体系における加工末期の問題を示す説
明図であり、(A)は断面図、(B)は斜視図である。
8A and 8B are explanatory views showing a problem at the end of processing in this processing system, wherein FIG. 8A is a cross-sectional view and FIG. 8B is a perspective view.

【図9】実施例2により良好な加工が行われるようにし
た状態を示す説明図であり、(A)は断面図、(B)は斜視図
である。
FIGS. 9A and 9B are explanatory views showing a state in which favorable processing is performed according to the second embodiment, in which FIG. 9A is a cross-sectional view and FIG. 9B is a perspective view.

【図10】実施例3を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a third embodiment.

【図11】比較例1を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing Comparative Example 1.

【図12】実施例4を示す断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing a fourth embodiment.

【図13】比較例2を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing Comparative Example 2.

【図14】実施例5を示す断面図である。FIG. 14 is a sectional view showing a fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金型 2 素材管 3 金型と素材管との接触境界線 4 接触境界線に囲まれた未接触部 11〜14 図10における金型側の未接触部 21〜24 図10における素材管側の未接触部 31〜34 図10における接触点 35 図11,12,13における接触境界点 36 図11,12における最終接触点 40 図14における目標角Rを示す形状 41 図14における修正目標角Rを示す形状 42 助走区間を付けた形状 100 図1におけるハイドロフォーム前の未接触部の
形状 101 図1におけるハイドロフォーム後の未接触部の
形状 102 図2におけるハイドロフォーム前の未接触部の
形状 103 図2におけるハイドロフォーム後の未接触部の
形状
REFERENCE SIGNS LIST 1 mold 2 material pipe 3 contact boundary line between mold and material pipe 4 non-contact portion surrounded by contact boundary line 11 to 14 non-contact portion on mold side in FIG. 10 21 to 24 material tube side in FIG. 10 Non-contact part 31-34 Contact point in FIG. 10 35 Contact boundary point in FIGS. 11, 12, 13 36 Final contact point in FIGS. 11, 12 40 Shape showing target angle R in FIG. 14 41 Corrected target angle R in FIG. 42 Shape with run-in section 100 Shape of non-contact portion before hydroforming in FIG. 1 101 Shape of non-contact portion after hydroforming in FIG. 1 102 Shape of non-contact portion before hydroforming in FIG. 103 103 Shape of uncontacted part after hydroforming in Fig. 2

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金型の内部にセットされた素材管の端面
を、内面に液圧を加えながら軸押しするハイドロフォー
ム加工法において、全ての局所歪が素材管の限界歪より
小さくなるように設計された予形状を用いることを特徴
とするハイドロフォーム加工法。
In a hydroforming method in which an end face of a material pipe set inside a mold is axially pushed while applying a liquid pressure to an inner surface, all local strains are set to be smaller than a critical strain of the material pipe. A hydroforming method characterized by using a designed preform.
【請求項2】 全ての局所歪が同一であるか、あるいは
大きな差を示さないように設計された予形状を用いる請
求項1記載のハイドロフォーム加工法。
2. The hydroforming method according to claim 1, wherein a preform designed such that all local strains are the same or do not show a large difference is used.
【請求項3】 加工中に新たに素材管と金型とが接触す
るハイドロフォーム加工法において、新たに発生した接
触部位により新たに求められる全ての局所歪が、素材管
の限界歪より小さくなるように設計された予形状を用い
ることを特徴とする請求項1または2記載のハイドロフ
ォーム加工法。
3. In a hydroforming method in which a material pipe and a mold are newly brought into contact with each other during processing, all local strains newly obtained by a newly generated contact portion are smaller than the critical strain of the material pipe. 3. The hydroforming method according to claim 1, wherein a preform designed as described above is used.
【請求項4】 新たに発生した接触部位により新たに求
められる局所歪が、他の全ての局所歪と同一であるか、
あるいは大きな差を示さないように設計された予形状を
用いる請求項3記載のハイドロフォーム加工法。
4. Whether the local distortion newly obtained by the newly generated contact portion is the same as all other local distortions,
4. The hydroforming method according to claim 3, wherein a preform designed so as not to show a large difference is used.
【請求項5】 拡管が主なる成形プロセスであるハイド
ロフォーム加工法において、すべての局所拡管率が素材
管の限界拡管率より小さく、かつ局所拡管率どうしが同
一であるか、あるいは大きな差を示さないように設計さ
れた予形状を用いることを特徴とするハイドロフォーム
加工法。
5. In a hydroforming method in which expansion is a main forming process, all local expansion rates are smaller than a critical expansion rate of a raw material pipe, and the local expansion rates are the same or show large differences. A hydroforming method characterized by using a pre-shape designed so as not to exist.
【請求項6】 素材管と金型との接触部位が、加工の進
行に伴い素材管が括れる手前の緩やかな一定速度または
それに近い速度で拡大していくように設計された予形状
を用いる請求項3〜5のいずれかに記載のハイドロフォ
ーム加工法。
6. A pre-shape designed so that a contact portion between a material tube and a mold expands at a gentle constant speed or a speed close thereto before the material tube is constricted with the progress of processing. The hydroform processing method according to claim 3.
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