JP2002537118A

JP2002537118A - シール方法とプレス装置

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Publication number: JP2002537118A
Application number: JP2000599532A
Authority: JP
Inventors: モーフィー、ゲイリー・アール; ベスタード、トーマス・ロイド; マークス、ラリー・ダグラス
Original assignee: バリ−フォーム・インコーポレイテッド
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2002-11-05
Anticipated expiration: 2020-02-08
Also published as: DE60001263T2; JP4704568B2; US6279364B1; WO2000048761A1; ATE231424T1; AU2310400A; BR0008234A; CA2362861A1; EP1152843B1; JP2011045930A; DE60001263D1; ES2164621T1; CA2362861C; EP1152843A1; ES2164621T3

Abstract

(57)【要約】【課題】シール方法とプレス装置【解決手段】後出の製品の広範囲にわたる形状の端に対して最終製品管（３０）の端のネットシェイプをシールし、これによってスクラップを解消又は最小化する方法と装置である。シールツール（１８）は、ネック（６４）と、このネック（６４）から外向きに延長するショルダを含むコイニング部分（６０）と、を有する。このシールツール（１８）は、管（３０）の変形端を管（３０）の外部表面に対して内向きにプレスしてクランプ（１６）によって横方向に係合しながら、その端に挿入される。次に、この端は、この端をクランプ（１６）によって内向きに横方向にプレスしながら、シールツール（１８）を軸方向に端中にプレスすることによって、管（３０）の表面をコイニングすることによってシールされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、特にこれに限られないが、管状部材をハイドロフォームする分野に
用いられる方法と装置に関する。より詳しくは、本発明は、ハイドロフォームさ
れた管の端をシールする方法と装置に関する。

【０００２】ハイドロフォームプロセスは、さまざまな製造分野に応用されており、また、
例えば自動車製造業、航空機産業及び家具製造業並びに、非常に正確なディメン
ジョンを持つように形成され、また、強度と軽量性を通常有する管状製品が望ま
れる他の業界で用いられる部品を製造するための産業プロセスにも応用されてい
る。

【０００３】従来のハイドロフォームプレス装置は、米国特許第５，２２３，８５４号中で
Ｂｏｗｍａｎらによって教示されたものである。しかしながら、このようなプレ
ス装置は、開示材料管のエッジのバリがシール目的に用いられるＯリングを損傷
し、このため、シールユニットが漏洩しかねないという欠点がある。第２に、ダ
イの端から延長している開始管材料の部分は、常に完成品の１部を形成するとは
限らず、したがって、スクラップ材料としてバリ取りしなければならない。その
結果、製造コストが、追加材料コストと、余分の材料をバリ取りするのに必要な
時間及び装置と、の双方の点で増大する。

【０００４】Ｋｌａｇｅｓらに対する米国特許第５，２３５，８３６号は、バリによる損傷
から保護されているエラストマーリングを有する管伸張用のシールヘッドを教示
している。しかしながら、Ｂｏｗｍａｎ特許のように、このシールヘッドに隣接
して延長する管のシール可能部分は、ハイドロフォームされた最終製品の所望の
形状には適合せず、したがって、一般的にスクラップとしてバリ取りしなければ
ならない。そのうえ、エラストマーリングは定期的に交換する必要があり、この
ため、製造コストが増す。

【０００５】Ｓｎｙｄｅｒに対する米国特許第４，７６１，９８２号には、エラストマーリ
ングの必要性を解消した管を形成する方法と装置が教示されている。このＳｎｙ
ｄｅｒ特許では、大幅張り出しベルセクションが、一般的にはスクラップとして
バリ取りしなければならない管の各端に形成されている。

【０００６】Ｗｅｌｌｓらに対する米国特許第５，４７５，９１１号はまた、エラストマー
リングの必要性を解消し、また、工作物の外壁上に大幅外向き張り出しを提供す
るハイドロフォームツールを記載している。しかしながら、工作物の両端の外壁
を外向きに張り出すことが望ましくない限り、これら工作物の両端はスクラップ
としてバリ取りしなければならない。

【０００７】したがって、エラストマーリングを用いる必要なく工作物の端に応用可能であ
り、また、工作物の端部分の所望の形状に適合するように調整されるようになっ
ており、さらにまた、最終製品の正味の形状又は所望の形状をシールすることが
可能であり、これによって、広い範囲にわたる端形状に対して工作物の両端から
バリ取りしなければならないスクラップ材料を解消する又はその分量を最小化す
るシール装置に対する必要性が残る。

【０００８】本発明の第１の実施形態は、管状工作物の端をハイドロフォームされた最終製
品の端の所望の形状に、もしくはできる限り近く、機械的に整合させることによ
って、エラストマーリングを必要とすることなく、その工作物の端をシールする
方法と装置を提供する。

【０００９】本発明の第１の態様は、初期横断方向断面、壁厚、内面、内面が境界となる内
部領域及び対を成す対向端を有する管状工作物の端をシールする方法を提供する
が、この方法は：ネックを含むシールツールと、前記ネックから外向きに延長するショルダを含
むコイニング部分と、を提供する工程と；前記対向端の内の一方を変形して、前記初期横断方向断面とは異なった変形さ
れた横断方向断面を有する変形済み端部分とする工程と；前記一方の対向端を横方向内向きにプレスしながら、前記シールツールを前記
変形済み端部分中に軸方向にプレスし、これによって前記変形済み端部分をシー
ルする工程と；を含んでいる。

【００１０】本発明のさらなる態様は、初期横断方向断面、長手方向軸、壁厚、内面、前記
内面が境界となる内部領域及び対を成す対向端を有する管状工作物の端をシール
する装置を提供するが、本装置は：ネック及びコイニング部分を含むシールツールであり、前記コイニング部分が
前記ネックから外向きに延長するショルダを含む、シールツールと；前記長手方向軸に対して横断方向に配置され、また、前記初期横断方向断面と
か異なった横断方向断面を有する空洞を含む端形成部材と；前記長手方向軸に対して平行な軸に沿って前記ツールを移動され、また、シー
ル工程を実行する、前記シールツールにカップリングされた第１の位置付け手段
と；変形工程を実行する、前記端形成部材と結合した第２の位置付け手段と；を備え、前記変形工程が、前記端形成部材を前記対向端の内の一方に向けて横方向内向
きにプレスして、前記初期断面とは異なった変形した横断方向断面を有する変形
済み端部分を画定する工程を含み、また、前記シール工程が、前記変形済み端部
分を横方向内向きにプレスしながら、シールツールを前記変形済み端部分中に軸
方向にプレスすることによって前記工作物をコイニングする工程を含む。

【００１１】ここで、同様の参照番号が同様の部品を示す、以下の図面を参照して本発明の
好ましい実施形態を説明する。

【００１２】図１を参照すると、管状の部材をハイドロフォームするプレス機械１０が表さ
れており、それはラム１２、ベッド１４（図１に表される部分だけ）、クランプ
１６の形態の端形成部材及び長尺のシールツール１８を備えている。ベッド１４
の位置は固定されており、ラム１２は一般に従来型の制御可能な水圧手段（図示
せず）を通じてベッド１４と直交する垂直軸に沿った運動に適合している。上部
ダイス２０がラム１２の底部に結合されている。上部ダイスの空洞２２（図２）
は上部ダイス２０内に形成され、ダイス２０の長さに延長している。下部ダイス
２４がベッド１４の上部に結合されて上部ダイス２０と組み合う。下部ダイス２
４の内部に下部ダイス空洞２６（図２）が形成され、ダイス２４の長さに延長し
ている。

【００１３】上部ダイス２０が下部ダイス２４と組み合うとき、上部空洞２２と下部空洞２
６が長尺の空洞２８（図５）を画定して、管状の金属製工作物３０を捕捉し相応
してそれを形成する。空洞２８はしばしば対向する平面状の側部表面を提示する
ことができる。例えばそれは一般に丸みを帯びた角を持つ三角形、不等辺四角形
、台形又は矩形の断面を持つことができる、又はそれは例えば円形又は楕円形の
閉曲線の断面又はより複雑な閉曲線断面であってもよく、又はそれは直線又は曲
線の部分を持つこともでき、それによって同様に構成される最終的なハイドロフ
ォームされる部分を形成する。

【００１４】クランプ１６は、１対の対向する側部を持つ実質的に矩形の本体３４、上部エ
ッジ３６、クランプ１６の底部に設置されるクランプ表面３８及び側部から側方
に延長する１対のウィング４０と４２を備えている。図示されている例ではクラ
ンプ１６は、Ｌ字形断面のガイドレール４６と４８を通じて上部ダイス２０又は
ラム１２の端面４４上に滑動可能に取り付けられる。ガイドレール４６と４８は
、ファスナ５０で端面４４に固定される。ウィング４０と４２がガイドレール４
６、４８と端面４４の間に滑動可能に受容されて、クランプ１６が端面４４と同
一平面内に又はそれと平行に維持されるとともに、クランプ１６はまた長尺の空
洞２８の長手方向軸を横断する軸に沿ってダイス２０に対して移動することもで
きる。ラム１２又はダイス２０に対する運動のためにクランプ１６を支持する他
の配置ももちろん可能である。クランプ１６を垂直に移動した位置にバイアスす
るための手段が提供されて、クランプ１６はダイス２０の下方に突出する。バイ
アス手段は例えば気体スプリング又は機械的スプリングを備えている。好ましい
形態ではバイアス手段は、流体で動作する例えば空気シリンダ又はより望ましく
は水圧シリンダ、及び上部ダイス２０又はラム１２とクランプ１６とのあいだに
結合されるピストン装置を備える。例えばシリンダ５２はダイス２０又は端面４
４に固定でき、また水圧シリンダ５２内で作動するピストンはクランプ１６の上
部エッジ３６に作用するロッド５２ａを有する。シリンダ５２への加圧流体の供
給は、上部ダイス２０に対するクランプ１６の位置を制御する制御手段（図示せ
ず）を通じて調整できる。代わりにシリンダ５２を永久的に加圧して、液体をシ
リンダ５２から逃がすリリーフバルブを設置することによって、ダイス２０に対
するクランプ１６の相対的運動に適合させることもできる。クランプ１６は垂直
に運動するものとして図１と２に表されているが、クランプ１６は下部ダイス２
４又はベッド１４に垂直な作用線に沿って、又はラム１２の軸に対して傾斜した
非垂直の作用線に沿って運動することも可能である。

【００１５】前記の例ではクランプ表面３８は、その真下に置かれた下部ダイス２４の部分
と組み合うようになっている。クランプ表面３８内に上端形成空洞５４が形成さ
れる。図示されている例ではクランプ表面３８が下部ダイス２４に対して押圧さ
れると、上端形成空洞５４とクランプ表面３８の真下に置かれた下部ダイスの空
洞２６の部分によって、管状の工作物３０の端部分５８を捕捉するための端形成
空洞５６（図３）が画定される。空洞５６は軸方向に長尺の空洞２８を持つ平滑
な遷移を形成して、空洞２８と協働して工作物３０の端部分５８に対する所望の
形状を画定するのが望ましい。その結果端部分５８全体をスクラップとして切り
取る必要が無くなる。

【００１６】通常は端形成空洞２６の横断面形状は一般に、空洞２６に隣接する空洞２８の
少なくとも１部において最終的にハイドロフォームされた部分の形状に対応する
長尺の空洞２８の横断面形状と組み合いまたそれに類似する。例えば空洞２６と
２８はそれぞれ同じ方向に細長い横断面を有する。さらに空洞２６と２８は一般
に平行な側面を有する。例えば各々は平面状の又は一般的に平面状の対向する面
を持ち、空洞２６の対向面は一般に空洞２８の対向面に平行である。

【００１７】当業者にとって明らかなように、端形成空洞５６の下方部分は下部ダイスの空
洞２６の部分以外の端形成部材によって形成することができる。例えばクランプ
１６に類似しかつ対向し、また前述したラム１２又は上部ダイス２０へのクラン
プ１６の取り付けに類似した方法によってベッド１４又は下部ダイス２４へ垂直
運動のために取り付けられる下部クランプ装置の上方部分によって形成すること
ができる。

【００１８】端形成空洞５６に各種の形状を持たせることによって管状部材の所要の最終形
状を満たすことができる。

【００１９】図１から８に表される例では、長尺のシールツール１８はベース６０と先細の
先端６２とを備えている。しかしながら先細の先端６２は省くことができる。ツ
ール１８はさらに、ベース６０から前方に延長するネック６４と、ベース６０と
ネック６４の間にあるコイニング部分６６とを備える。この例ではネック６４と
ベース６０はその横断面が、端形成空洞５６及び端部分５８の所望の最終形状に
類似する。所望の最終形状が矩形である図の例ではネック６４は、一般に平行な
平面状の側壁７０、７２及び丸いコーナーエッジを通じて接続する面７４、７６
を備える。先細先端６２はツール１８の先端で開口する流体流ポート７８を含み
、ネックの前端から滑らかに先細っており、またこの例では円滑に丸みを帯びた
エッジを介して互いにまたネック６４に接続する一般に平面状の側壁８０、８２
と面８４、８６を備え、それによって横断面の面積が先端よりもネック６４のほ
うが大きいシールツール１８を提供する。先細先端６２は、後述するように工作
物３０内に前進するときに、それを内側から外側に押すことによって工作物３０
の端部分５８を形成するのを支援する。

【００２０】図６に見られるようにコイニング部分６６は内部フランク９０とコイニングエ
ッジ９２を含み、またシールツール１８の全周にわたって連続している。コイニ
ング部分６６は、ネック６４においてベース６０に向かって後方外側に傾斜する
ショルダーを備えることが望ましい。

【００２１】図１と２に見られるシールツール１８はさらにベース６０内に設置される後部
流体流ポート９６と、ポート９６と７８の間に延長する流体通路９８（図５）を
含む。図１に幾分概略的に表されているようにシールツール１８は、ポート９６
においてバルブＶを介しライン９９に沿って高圧流体供給源Ｓに結合される。さ
らにシールツールは例えば水平に動作し従来型の制御可能な水圧動作ピストンと
シリンダ装置（図示せず）のような位置付け手段に結合されるが、それはシール
ツール１８を後退位置（図２）、中間位置（図３）及び前進位置（図７）の間で
空洞５６の長手方向軸に平行な軸に沿って運動させる。

【００２２】前記のように管状工作物３０がハイドロフォームされる場合、管状工作物３０
の内部に流体、通常は水を充填する必要がある。図１から１０に表される例では
、流体通路９８は比較的狭い。その結果、流体通路９８を通る流体の流速は低い
。広い通路９８を用いることによって、十分に高い流速をそこで得ることができ
る。しかしながら通路９８が狭い場合、充填時間をより短くするために高速充填
シュラウド（図示せず）でシールツール１８を取り囲んで、管状工作物３０の内
部への低圧／高流速流体経路を提供することができる。そのようなシュラウドの
各々はバルブを通じて、低圧／高流速流体分配手段及びシュラウド内部と連絡す
る大口径の低圧コンジットを含むことができる。管状工作物３０の内部にはまず
、シュラウド及び高流速流体分配手段を通じて流体が充填される。管状工作物３
０内への実質的な充填が終わると、工作物３０を各端部分においてシールし、工
作物３０の内部を低圧分配手段から隔離し、流体通路９８を通じて高圧をかけて
内部を加圧することによって、ハイドロフォーミングのプロセスが開始される。

【００２３】適切な低圧／高流速充填シュラウドは、水平往復式シュラウドに関するＫｌａ
ｇｅｓらによる共通譲渡された米国特許第５，２３５，８３６号、及び水平分割
ボックスタイプのシュラウドに関するＣｕｄｉｎｉらによる米国特許第５，４４
５，００２号の中で教示されている。これら双方の特許の開示内容を参照するこ
とによってここに組み込む。シュラウドの機能には、低圧高流速流体分配手段と
の内部的連絡、シュラウドの前端部と端形成５６の外側端部のあいだの連絡、及
びシュラウドとシールツール１８のベース６０との間で後方への流体の漏洩を防
ぐとともに内部でツール１８が往復運動するシュラウドの後端部におけるＯリン
グシールが含まれる。シールツール１８がシールしながら端部分５８内を進むと
きに、シュラウドと低圧分配手段は工作物３０内に生成された高圧から隔離され
る。水平往復式シュラウドを用いる場合は、シュラウドを位置付け手段に結合し
て、クランプ１６の外側端部、及び例えば下部ダイス２４等の端形成空洞の下方
部分を画定する部材の外側端部に向かってシュラウドをシールしながら前進させ
たりそれから後退させたりする。分割ボックスタイプシュラウドを用いる場合は
シュラウドは、クランプ１６に結合された、及び例えば下部ダイス２４等の下方
端形成部材又はもしあれば下部クランプにそれぞれ結合された上方部分及び下方
部分を備えることができる。これらの部分はともに下端形成部材に対して閉じた
位置にシールされる。

【００２４】プレス機械１０を用いて管状部材がハイドロフォームされるプロセスの１つの
形態をここで説明する。再び図１を参照すると、所望の一般形状に事前屈曲され
る管状工作物３０は下部ダイス２４上に置かれ、工作物３０の下方部分は、クラ
ンプ１６の外側の面に隣接して配置された図６の端部エッジ３３を持つ下部ダイ
ス空洞２６内に配置され、それから水圧手段を起動してラム１２を図１の開位置
から上部ダイス２２が下部ダイス２４に極めて接近しているが間隔を置いている
部分的に閉じた位置まで移動させる。

【００２５】ラム１２の部分閉位置では、上部ダイス２０は管状工作物３０の外壁から離れ
て垂直に配置される。しかしながら部分閉位置では、工作物３０を上部ダイスと
下部ダイス２０と２４の間で圧縮的に把持することによって、ツール１８との反
作用による工作物３０の長手方向の変位、又はその後の事前加圧を用いる場合は
それによる変形に抵抗する。クランプ１６がダイス２０に対して永久的に下方に
バイアスされていない場合は、この段階でのシリンダ５２内の圧力を制御して、
図１に見られるようにクランプ１６を上部ダイス２２の垂直下方に配置すること
ができる。その結果クランプ１６は図３と４に見られるように下部ダイス２４上
で閉じ、管状工作物３０の端部分５８は端形成空洞５６内でクランプされ捕捉さ
れる。

【００２６】クランプ１６が下部ダイス２４とともに閉じる際に、これらの部材は一般に工
作物３０の端部分５８をその初期横断面からハイドロフォームされる部分に所望
される最終横断面まで変形する。この横断面は端形成空洞５６の横断面に対応す
る。例えば端部分は、円形から楕円形の横断面に、又はその逆に、又は楕円形又
は円形の横断面から一般に小さな半径の丸みを帯びたコーナーを有する正方形、
矩形、三角形、不等辺四辺形、台形又は他の多角形の横断面まで変形することが
できる。もちろん他の様々な横断面も可能である。例えばその横断面は直線部分
と曲線部分の双方を含むことができる。重要なことはこの変形される端部分５８
の形状は単に湾曲した横断面に限定されることはなく、エラストマーシールで容
易にシールすることができない線形プロフィールの小半径部分を含む比較的複雑
な断面形状であることも可能である。このようにして、エラストマーシールに役
立ちまたハイドロフォーム部分の使用前にバリ取りされ捨てられなければならな
い楕円形、円形又は他の単に湾曲した断面を別々に形成する必要なしに、所望の
最終的構成を持つ端部分を含む全長にわたって工作物を形成することが可能にな
る。所望の端部分が非常に複雑な横断面であるために本発明によってシールでき
ない場合は、本発明のシール手順によってシールされる端部分の横断面を短い遷
移部分だけを有する所望の横断面に対応しまたそれに近似するように形成するこ
とによって、金属の消耗を無くす又は少なくとも大きく低減できる。

【００２７】クランプ１６が図２から図３へと閉じる前に、あいだに、又は後に、ツール１
８は図３の位置へ前進し、そこで先細部分６２とネック６４部分が工作物３０内
に入る。

【００２８】前記の端部分５８の変形とは別のクランプ１６の機能は、端部分５８と摩擦を
伴って係合してツール１８の工作物３０内へのコイニング挿入中にツール１８に
よって引き起こされる軸方向の背分力に抵抗することによって、ツールが工作物
内へ前進するとき、特に最初の管の断面と所望の最終製品のそれとのあいだの総
体的相違に起因して総体的変形が生じるときに、工作物３０がつぶれたり、上部
ダイス及び下部ダイス２０と２４に対して本体方向内側に変位したりすることを
防ぐことである。詳細に後述される端部分５８のシールとは別のツール１８の機
能は、不所望の内側への変形に対抗して工作物３０を内部で支持することであり
、その不所望の変形とは例えばクランプ１６がその閉位置（図３）に移動すると
きに起こり得る長手方向の著しい波打ち又は皺寄りであり、それはやはり特に開
始材料の横断面と所望の最終横断面とのあいだの総体的相違の結果として総体的
変形が生じる際に、その後の処理において取り除くことが困難のものである。

【００２９】従って、激しい変形が無い場合、例えば開始円形管が楕円形断面の製品に又は
その逆に変形される場合、ツール１８が無いときはクランプ１６を閉じることに
よって、又は所望であればクランプ１６を少なくとも部分的に開いて例えば開位
置（図２）に維持しつつツール１８を挿入することによって、端部分５８を変形
することが可能であり、これらの手順の１つは処理時間又はサイクル時間を短縮
するのでいくつかの製造工程では望ましいものである。しかしながらいくつかの
場合では、前記の高速充填シュラウドの使用によってサイクル時間を短縮できる
。

【００３０】図１から８に表されている例では、端部分５８を初期円形横断面から最終の一
般に矩形の横断面へ変形し、またこの変形のあいだ工作物３０を内部的又は外部
的に支持することが望ましい。図１から８の例では一般にクランプ１６を開位置
（図２）から閉位置（図３）まで閉じるあいだ、位置付け手段を起動してシール
ツール１８を、長尺の端形成空洞２８と５６の長手方向軸に平行な軸に沿って工
作物３０の端部分５８の方向へ前進させる。シールツール１８が図２の位置から
図３の位置まっで進む際に、その先細先端６２とネック６４が工作物３０の内部
領域８８に入って、管状工作物３０の外壁に対してクランプ１６と下部ダイス２
４により及ぼされる内側横方向の圧力によって端部分５８が変形され始める。シ
ールツール１８の前進により引き起こされる管状工作物３０の軸方向移動のいか
なる傾向も、クランプ１６、下部ダイス２４及び工作物３０の外壁のあいだの摩
擦によって抵抗を受ける。

【００３１】クランプ１６の閉じ及びシールツール１８の前進は、端部分５８の形状が端形
成空洞５６の形状に類似し、またベース部分９０に隣接するネック６４の横断面
に類似するまで続けられる。すなわちこれらのエレメントは、大きさが異なるが
同じ形状であるという点で類似している。前記の例では図１３と１４に表される
この点は変形工程の終了を意味し、それは上部クランプ表面３８が下部プレス表
面２４に接したときに達成される。

【００３２】前記の例では、変形工程のあいだ端部分５８がゼロ伸張であることが望まれる
場合、ネック部分６４の外周を開始材料管３０の内周に等しいか又はわずかに小
さくすべきである。ネック部分の表面と変形される端部分５８の内壁とのあいだ
には少なくとも約０．００１インチ（約０．０３ｍｍ）のクリアランスがあるの
が望ましい。端形成空洞５６の内周は、開始管３０の公称外周に等しいのが望ま
しい。一般に開始材料管の外径における公差は考慮されない。壁の厚さに関して
、一般に装置のディメンジョンは工作物の最小壁厚に基づく。一般的に壁厚の公
差は製造業者によって正の値だけ、例えば−０．０＋０．００８インチとして指
定されており、そのような場合に設計は公称壁厚に基づく。製造業者の公差は通
常は比較的小さく、端部分５８の小さな変形によって調整することができる。工
作物３０の外部ディメンジョンが公称値よりも大きい場合は、クランプ１６と下
部ダイス２４等の下方部材が端部分５８をわずかに圧縮し、それらが閉じたとき
にそれを公称ディメンジョンに一致させる。内部ディメンジョンが公称値よりも
小さい場合は、シールツール１８が挿入されるときに工作物をわずかに伸張させ
て、工作物３０を公称内部ディメンジョンに一致させる。従って通常は、設計は
開始管工作物３０の公称外部ディメンジョンと最小壁厚に基づく。

【００３３】高速充填シュラウドが変形工程の終わりで用いられる場合、管状工作物３０か
ら及び高速充填シュラウドに関してシールツール１８を部分的に後退させて、管
状工作物３０の内壁３１とシールツール１８との間に通路を作る。それから低圧
コンジットとシュラウドを通じて低圧／高流速流体分配手段から管３０の内部領
域８８に流体が急速に充填される。シュラウドの後端におけるＯリングシールに
よって、シュラウドとシールツール１８のベース６０のあいだで低圧流体が後方
に漏洩するのを防止する。ここで管状工作物３０の対向端が、図１から８を参照
して前述されたものに類似のシールツール及びクランプ装置によって、又は当業
者に周知のタイプのプラグ手段によってシールされる。

【００３４】管状工作物３０に流体が充填された後、コイニング及びシール工程を実行して
シールツール１８を工作物３０の端部分５８にシールする。シール工程のあいだ
、シリンダ５２に圧力を加えつづけてクランプ１６によって与えられる側方の圧
力を維持し、コイニングエッジ９２が工作物３０の端３３を押すまでシールツー
ル１８を工作物３０に向けて進める。

【００３５】図５から８に表される実施形態では、ツール１８の内部フランク９０とコイニ
ングエッジ９２間の間隔は管状工作物３０のへ気圧よりも小さいのが望ましく、
またそれは管の最小壁厚に基づいて変形された管状工作物３０の壁厚のたかだか
約７５％であるのが望ましい。

【００３６】それからシールツール１８の位置付け手段を起動してツール１８を端３３を通
り越してわずかの距離端部分５８内にプレスすることによって、コイニング部分
は工作物３０の端部分５８の短いセクションを厚くすることによりコイニングす
る。この工程は図７と８に表されている。コイニングエッジ９２の後方のベース
部分６０の幅は、コイニング動作が工作物３０の変形される端部分５８の壁厚を
減少するように設定される。コイニング部分６６はツール１８の外周で連続し、
また工作物３０の内壁３１は第２空洞５６の内壁との反作用によってシールツー
ル１８のベース６０とネック６４に対してプレスされているので、そのコイニン
グ動作によってツール１８と工作物３０間に強い圧縮作用が存在する内壁３１の
周りに連続的なショルダが形成され、それによって端部分５８とシールツール１
８間に耐漏洩の端シールを実現し、その後の工作物３０内の内部圧力に耐えるこ
とが可能になる。ツール１８をシール位置に保持するために、またツール１８を
外側に変位させようとする内部流体圧力に抵抗するために、ロック手段をツール
に設置してもよい。そのようなロック手段は例えば、横方向に挿入されてツール
１８と係合しそれをわずかに内部に押して工作物のコイニングとシールを完成さ
せる楔を備えることができる。その楔は後退しようとするどのような傾向をも阻
止する。代わりに、共通譲渡された（Ｋｌａｇｅｓらによる）米国特許第５，２
３５，８３６号に開示されている逆転防止手段又はブロックをツール１８に設置
することもできる。これに関して米国特許第５，２３５，８３６号の開示を参照
することによってここに組み込む。

【００３７】コイニング工程によって工作物３０の壁厚を少なくとも０．０００１インチか
ら約０．０５０インチ（約０．００３から約１．３ｍｍ）減少させるのが望まし
い。壁厚の減少が約０．０００１インチより小さい場合は、コイニングされる工
作物３０とツール１８間の弾性抗力が不十分であるために完全に耐漏洩的なシー
ルは達成されない。壁厚の減少が約０．０５０インチよりも大きい場合は、エネ
ルギーの過剰な消費が必要とされ、装置を過度の機械的ストレス下に置きまたク
ランプ１６が対抗することのできない軸方向のスラストを及ぼすために、工作物
はクランプ１６を通って押される又はそれに対して軸方向に変位させられかねな
い。さらにツール１８の磨耗速度が過剰に大きくなりかねない。コイニングによ
る壁厚の減少が約０．００１５〜約０．０１５インチ（約０．０４〜０．４ｍｍ
）であればより望ましく、さらに約０．００２〜０．０１１インチ（約０．０５
〜０．３３ｍｍ）であればなお望ましい。

【００３８】単一の工程においてネック部分７４からベース部分６０まで延長するコイニン
グ位置を有する代わりに、ツール１８は複数の工程を備えるコイニング部分を有
することによって、工作物の内部をコイニングして複数の工程でそれを形成する
ことができる。その場合前述された壁厚の望ましい減少は、ネック部分７４とベ
ース部分６０間でこれらの工程によって及ぼされる壁厚のすべての減少の総計又
は合計を参考にする。

【００３９】ベース部分６０のディメンジョンを選択する場合、一般に工作物３０の壁厚の
公差を考慮することによって十分な気密性をもつシールを与える壁厚の所望の減
少を達成できる。例えば端形成空洞５６の幅が２インチ（５０．８ｍｍ）であり
、最初の壁厚が０．０６０インチ（１．５２４ｍｍ）でその公差が−０．０＋０
．００８インチ（−０．０＋０．２０３２ｍｍ）である場合、ベース部分６０は
１．８６インチ（４７．９０４４ｍｍ）の幅を持つので、コイニング動作によっ
て壁は０．００３〜０．０１１インチ（０．０７６２〜０．２７９４ｍｍ）薄く
なる。

【００４０】コイニング工程及びシール工程ではツール１８は工作物３０と直接金属同士の
接触状態にあり、従ってエラストマーシールと結びついた問題及び限界を回避す
ることができることに注意されたい。ツール１８の磨耗速度を低減するために、
それはいかなる従来型の硬化方法によって硬化させてもよい。

【００４１】コイニング及び端シール動作のあいだ、及び下部ダイス２４状のダイス２０を
完全に閉じる工程のあいだ、クランプ１６が上方に押し上げられようとするのに
対抗するに十分な圧力がシリンダ５２内で維持される。例えば圧力開放バルブを
シリンダ５２に接続して所望の圧力を維持しつつ、コイニング動作及びダイスを
閉じる動作に適合させるとともにクランプ１６を下部ダイス２４に対して強固に
プレスするのに十分な流体を排出するようにバルブを設定することができる。

【００４２】必要又は所望であれば、それから流体入口ポート９６を高圧供給源に接続する
ことによって工作物３０の内部の事前加圧を行う。この事前加圧は最終ハイドロ
フォーム圧力よりも小さく、またその手順と長所は共通譲渡された（Ｃｕｄｉｎ
ｉによる）米国特許第Ｒｅ．３３，９９０号の中でより詳細に説明されており、
その開示内容を参照することによりここに組み込む。要約すればこの事前加圧に
よって、複雑に構成された又は幾分小さな断面のダイス空洞内に工作物３０を受
容することが可能になるとともに、例えば長尺の空洞２８の外部の上部ダイス２
０と下部ダイス２４の間で工作物３０を締め付けることによる不所望の又は有害
な変形の問題を取り除くことが可能になる。一旦事前加圧が行われると、又は事
前加圧が行われない場合にはコイニング及び端シール動作のすぐ後に、ラム１２
を作動させて上部ダイス２０を下げそれを下部ダイス２４上で完全に閉じて、工
作物３０を上部ダイス空洞２２と下部ダイス空洞２６内で捕捉する。ポート９６
を通じて高圧を加えて工作物３０をハイドロフォームする、すなわち空洞２８の
内壁に密着して一致させ、そこで空洞２８の内壁が内側にプレスして工作物の最
終形状を画定する。その結果開始材料の管状工作物３０の外周が約ゼロから約１
００％まで伸張する。事前加圧工程が用いられていればそのあいだ、及びハイド
ロフィーム工程のあいだ、軸方向外向きのスラストに対抗するのに十分な位置付
け手段を通じて、ツール１８に対する軸方向内向きの圧力が維持される。

【００４３】それから高圧が解放され、ツール１８が図２の位置まで後退し、往復高速充填
シュラウドが在ればそれが後退し、ラム１２とクランプ１６が図２の位置まで持
ち上げられて、ハイドロフォームされた工作物は装置から出ることが可能になる
。それから新たな管状工作物３０が下部ダイス２４上に置かれて、前記の動作サ
イクルが繰り返される。

【００４４】高速充填シュラウドが無い場合は、ハイドロフォームサイクルの完了までツー
ル１８を工作物３０から後退させる必要なしに、端シール後の工作物に通路９８
を通じて充填及び加圧が行われる。

【００４５】クランプ１６が閉じられる前にツール１８が図３の位置まで導入される場合は
、高速充填が用いられていればその前に、又は高速充填シュラウドが用いられて
いなければコイニング及び端シールの前に、クランプ１６が閉じられることを除
いて前記の手順の通りにする。

【００４６】ツール１８が挿入される前にクランプ１６が閉じられる場合は、ツール１８が
後退しているあいだの高速充填（それを用いていれば）によって前記の手順を変
更でき、又は高速充填を用いていなければコイニングして管を端シールし通路を
通じて充填することによって前記の手順を変更できる。

【００４７】周知のように、ラム１２の動作の制御、ツール１８の後退及び前進の制御、シ
リンダ５２の加圧したがってクランプ１６の運動の制御、往復高速充填シュラウ
ドがあればその制御、高速充填シュラウド及び通路９８に接続する高圧供給源に
結合されたバルブの制御は手動で行うことができるが、通常はタイミングサイク
ルに従って動作する従来型制御手段によって自動的に行われる。

【００４８】もちろん前記の内容に対する様々な修正が可能である。例えばシールツール１
８は工作物３０の端部分５８を伸張してもよい。その場合、ツール１８のネック
部分６４の外周が工作物３０の内壁よりもかなり例えば２０％まで大きいという
点で、またクランプ１６と下部ダイス２４によって画定される端形成空洞５６又
は他の端形成空洞のディメンジョンは、それらが工作物３０の伸張した端部分の
外部をぴったりと受容するように設定されるという点で、前記の手順が修正され
る。ツール１８のネック部分６４の挿入による工作物の端部分の伸張工程のあい
だに引き起こされる軸方向のスラストに抵抗するために、工作物３０の対向端を
把持してもよい又はその移動を例えば当接部材で対抗することによって防止して
もよい、又は類似の伸張ツール１８を工作物３０の対向端内に同時に挿入しても
よい、又は工作物３０の中間部分を部分的に閉じた位置にある上部及び下部ダイ
ス２０と２４のあいだで把持してもよい。

【００４９】別の変形例では図９と１０に見られるシールツール２１８を用いることができ
る。シールツール２１８はシールツール１８に類似しており、同様の部品は同様
の参照番号に２００を加えて表される。しかしながらシールツール１８とは逆に
、内部フランク部分２９０とコイニングエッジ２９２との間の間隔は管状工作物
３０の壁厚よりもわずかに小さいのが望ましく、またベース部分２６０の幅は変
形される端部分５８の端面をツール２１８がコイニングするように設定されるの
が望ましい。

【００５０】シールツール２１８を用いる手順は、それが端部分５８の端３３内に十分にプ
レスされることによってコイニングエッジ２９２が端部分５８の端面３３だけを
コイニングするコイニング工程を除いて、ツール１８を参照して前述されたもの
と同様である。この工程は図９と１０に表されている。これによって内部張り出
しシールが形成されるが、そこでは管３０の端面が不均一に変形され薄くされて
それに角度付き面３３ａを与え、また部分２９０と２９２間に延長するコイニン
グ部分と傾斜面３３ａの間のシールを形成する。手順の残余はツール１８に関し
て前述されたものと同様である。

【００５１】図１１はさらなる修正例を表しているがそこでシールツール３１８は、変形さ
れる端部分５８の内部幅よりも幾分大きく外部幅よりも小さい幅のベース部分３
１６と、コイニングエッジ３９２から内側に先細るネック部分３６４とを有して
いる。端形成部材、例えばクランプ１６に類似した上部クランプ、又は下部クラ
ンプ、又は株ダイス２４の端形成部分は図示されるように、ベース部分３１６の
外側部及び変形される端部分５８の軸に平行に延長する内側部３２６と、内側部
３２６から横断的に外側に延長する端部分３２７とを有している。変形される端
部分の外側部が端形成部材によって係合され、またツール３１８が変形端部分５
８内に軸方向内向きに強くプレスされるコイニング及びシール工程では、図１１
に見られるように端部分１８の壁は端部分３２７から軸方向後ろにわずかに張り
出して、コイニングエッジ３９２と内側部３２６の間で挟まれて薄くなる。

【００５２】図１から１０を参照して前述されたシールツール１８と２１８は、変形工程の
あいだネック６４と２６４が工作物３０の端部分５８をその全内壁３１に沿って
支持することによって工作物３０を内部的に支持する。従ってシールツール１８
と２１８は、工作物３０に対する非常に難しい変形が必要とされる応用例に対し
て有益である。しかしながら先細先端６２と２６２は一般的に平面状の側壁と面
を含むので、高速充填が用いられる場合は変形工程の終わりでシールツール１８
又は２１８は、ツール１８又は２１８と工作物３０のあいだの内部に流体が流入
するように工作物３０から後退しなければならない。この後退工程によって、最
終管状部材を作成するのに要する時間が増大する。

【００５３】工作物３０のより高速の充填を可能にするために、修正されたシールツール４
１８（図１２と１３）を用いることができる。シールツール４１８はシールツー
ル１８に類似しており、それはベース４６０、先細先端４６２、ベース４６０と
先細先端４６２間に延長するネック４６４、ベース４６０とネック４６４間に位
置付けられて内部フランク部分４９０とコイニングエッジ４９２を含む連続的コ
イニング部分４６６、先細先端４６２内に設置された流体流ポート４７８、ベー
ス４６０内に設置された流体入口ポート４９６、及び流体ポート４９６と４７８
間に延長する流体通路４９８を備える。しかしながらシールツール１８とは異な
ってネック４６４は短くされ、また先細先端４６２はシールツール４１８の先端
からネック４６４まで延長する１対の対向する凹状の側壁４８０と４８２を有し
て、先端近傍からネック４６４近傍に向けて次第に大きくなる横断面の面積をシ
ールツール４１８に与える。

【００５４】使用に際しては、工作物３０をプレス機械内に置いた後に、クランプ１６と下
部ダイス２４等の端形成部材で一緒に閉じる工程の間にツール４１８が工作物３
０内に挿入されるのが望ましい。工作物３０の対向端がシールされる。それから
外部の高速充填シュラウドを通じて高速充填が開始される。最初はツール４１８
は、ほぼ図５に表される程度まで挿入され、ネック４６４は工作物３０の中に入
らない。工作物３０の端と各側壁４８０間にギャップがあるので、工作物はこれ
らのギャップを通じて高速充填でき、またそれが望ましい。それからツール４１
８を図７に表される程度まで挿入し、工作物の端をコイニングしてシールする。
それから一般に図１から８を参照して上に詳述された方法によって事前加圧、ダ
イスの閉じ、及びハイドロフォームを行うことができる。ツール４１８の最初の
挿入の間、先細先端４６２は変形される端部分５８を内部から機械的に平滑化し
て不所望の波打ち又はギザギザを取り除くが、それが取り除かれない場合は端形
成部材を閉じる間に端部分の内部に導入されて、内部的流体圧力だけでは取り除
くことが困難になりかねない。図１２と１３のツール４１８は高速充填を行うた
めの後退工程を必要としないために図１から８のツール１８よりもより短い処理
サイクルを可能にするので、一般的にツール１８よりも望ましい。

【００５５】図１４と１５を参照すると、ツール４１８に幾分類似したシールツール５１８
が表されている。同じ部品は同じ参照番号に１００を加算して表される。しかし
ながらこの場合、内部フランク部分５９０とコイニングエッジ５９２間の間隔は
工作物３０の壁厚よりもわずかに小さく、またシールツール５１８は高速充填工
程を完成するために工作物３０から後退する必要が無いという点を除いて、ツー
ル４１８はツール２１８に関して前述された方法で用いることができる。

【００５６】本発明は好ましい実施形態の説明に制限されないことを理解されたい。当業者
は添付のクレームによって定められる本発明の精神と範囲から逸脱することなし
に、開示された実施形態に対していくらかの追加、削除及び／又は修正を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラム、ベッド、クランプ、シールツール及び管状工作物を示す、本発明による
ハイドロフォームプレス機械を部分的に略式に示す部分斜視図である。

【図２】ハイドロフォームプレス機械の端部分を長手方向断面図である。

【図３】変形工程の最後における図２に対応する図である。

【図４】変形工程の最後におけるハイドロフォームプレス機械の部分的に断面で示す前
面図である。

【図５】シール動作の初期工程を示す、図１に示すシールツールの長手方向断面図であ
る。

【図６】図５に示すシールツールのコイニング部分の拡大図である。

【図７】シール動作における後半の段階を示す長手方向断面図である。

【図８】図７に示すシールツールのコイニング部分の拡大図である。

【図９】図７に対応しており、また、修正されたシールツールの使用法を示す長手方向
断面図である。

【図１０】図９に示すシールツールのコイニング部分の拡大図である。

【図１１】さらに修正されたシールツールとクランプ装置の使用法を示す図６に類似の拡
大図である。

【図１２】シールツールのさらなる修正形態の上面図である。

【図１３】図１２に示すツールの側面図である。

【図１４】シールツールのさらなる修正形態の上面図である。

【図１５】図１４に示すツールの側面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者マークス、ラリー・ダグラスカナダ国エヌ４エス・８ティー４、オンタリオ州、ウッドストック、ディーフェンベーカー・ドライブ 222

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】初期横断方向断面と、壁厚と、内面と、前記内面が境界とな
っている内部領域と、対を成す対向端と、を有する管状工作物の端をシールする
方法において、前記方法が：ネックと、前記ネックから外向きに延長するショルダを含むコイニング部分と
、を含むシールツールを提供する工程と；前記対向端の内の一方を変形して、前記初期横断方向断面とは異なった変形し
た横断方向断面を有する変形端部分とする工程と；前記一方の対向端を横方向内向きにプレスしながら前記シールツールを前記変
形端部分にプレスすることによって前記工作物をコイニングし、これによって、
前記変形端部分をシールする工程と；を含む方法。
【請求項２】前記変形工程が、前記一方の対向端を前記ネックに向けて横
方向にプレスしながら、前記ネックを前記内部領域中に押し込む工程を含む、請
求項１に記載の方法。
【請求項３】前記一方の対向端を変形する前記工程が、端形成部材を提供
する工程と、前記端形成部材を前記一方の対向端に向けて横断方向内向きに駆動
する工程と、を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】前記端形成部材が、前記一方の対向端と係合する内側部を有
し、前記内側部が前記一方の対向端の軸と平行に延長する、請求項３に記載の方
法。
【請求項５】前記シールツールが、前記変形横断方向断面の内部横断方向
幅より大きい横断方向幅を持つ前記コイニング部分の後方にあるベース部分を含
む、請求項１〜４の内のどれかに記載の方法。
【請求項６】前記コイニング工程が、前記端形成部材の前記内側部と前記
一方の対向端とに対して軸方向内向きに前記ベース部分を挿入する工程を含む、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】前記コイニング工程が、前記ベース部分を前記一方の対向端
の後出の端表面から軸方向外向きに維持しながら、前記一方の対向端の端表面を
前記コイニング部分と係合させる工程を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】前記端形成部材が、前記内側部から横断方向外向きに延長す
る端部分を有し、また、前記コイニング工程が、前記端形成部材の前記端部分と
前記一方の対向端とに対して前記ネックを軸方向内向きに挿入する工程と、前記
管状工作物を前記コイニング部分と前記内側部との間で挟み付ける工程と、を含
む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】前記コイニング工程によって、前記壁厚が約０．００１〜０
．０５０インチ（約０．００３〜１．３ｍｍ）だけ減少する、先行する請求項の
内のどれかに記載の方法。
【請求項１０】前記厚さの減少値が約０．００１５〜０．０１５インチ（
約０．０４〜０．４ｍｍ）である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】前記厚さの減少値が約０．００２〜０．０１１インチ（約
０．０５〜０．３ｍｍ）である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】前記シールツールから軸方向内向きに間隔置きされた前記
管状工作物の部分を、前記一方の端の前記変形された断面にほぼ適合する横断方
向断面に変形する、先行する請求項の内のどれかに記載の方法。
【請求項１３】（ａ）ダイスを提供する工程と；（ｂ）後出の管状工作物の長手方向軸に対して横断方向に初期断面を有する端
部分を有する管状工作物を提供する工程と；（ｃ）前記管状ブランクの端部分を変形して、前記初期断面とか異なった前記
管状ブランクの長手方向軸に対して横断方向に変形済み断面を有する変形済み端
部分を前記端部分に与える工程と；（ｄ）ネックを含むシールツールと、前記ネックから外向きに延長するショル
ダを含むコイニング部分と、を前記変形済み端部分に取り付けることによって前
記ブランクをシールし、また、前記端部分を横方向内向きにプレスしながら前記
シールツールを軸方向にプレスすることによって前記工作物を前記変形済み端部
分にコイニングする工程と；を含み、前記ダイス提供工程において、前記ダイスが開いた中間位置と閉じた位置との
間を移動するダイスセクションを含み、ダイスセクションはその各々が、ダイス
空洞部分及びそれと組み合う表面部分とを有し、前記閉じた位置において、ダイ
スセクションは、各セクションの前記組み合い表面が各隣接したセクションの前
記組み合い表面部分と組み合い係合状態にあり、また、前記管状ブランクの前記
端部分を変形する前記工程が、前記開いた位置にある前記ダイスセクション同士
間に前記ブランクを置く工程と、前記ダイスセクションを前記中間位置まで部分
的に閉じて前記端部分を変形する工程と、を含み、また、前記ダイスセクション
が前記閉じた位置に移動される前に前記シールツールが前記変形済み端中に挿入
される、管状工作物の端をシールする方法。
【請求項１４】前記ダイス提供工程において、少なくとも１つのダイスセ
クションが、自身に対して可動に接続されたクランプ部材を有し、前記クランプ
部材が、少なくとも１つの他の端形成部材と共に、前記変形済み断面プロフィー
ルを有するスロート空洞を画定し、前記クランプ部材が、前記他の端形成部材に
向けてバイアスし、また、前記１つのダイスセクションが前記開いた位置から前
記中間位置に移動すると前記工作物の前記端部分をクランプして変形し、次に前
記１つのダイスセクションに対して後退し、さらにまた、前記ダイスセクション
が前記中間位置から前記閉じた位置に移動すると前記他のダイスセクションに対
して実質的に停止状態に留まる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】前記１つのダイスセクションが前記工作物と接触する前に
前記クランプ部材が前記工作物の前記一方の端をクランプする、請求項１２に記
載の方法。
【請求項１６】前記少なくとも１つの他の端形成部材が、前記少なくとも
１つのダイスセクション以外のダイスセクションの部分を含む、請求項１４又は
１５に記載の方法。
【請求項１７】前記変形工程が、前記端部分を前記ネックに向けて横方向
にプレスしながら、前記内部領域中に前記ネックを押し込む工程を含む、請求項
１４、１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】前記１つの対向端を変形する前記工程が、端形成部材を提
供する工程と、前記１つの対向端に向けて前記１つの形成部材を駆動する工程と
、を含む請求項１４〜１６の内のどれかに記載の方法。
【請求項１９】前記端形成部材が、前記１つの対向端と係合する内側部ヲ
有し、前記内側部が前記１つの対向端の軸と平行に延長する、請求項１８に記載
の方法。
【請求項２０】前記シールツールが、前記変形済み横断方向断面の内部横
断方向幅より大きい横断方向幅を持つ前記コイニング部分の後方にあるベース部
分を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】前記コイニング工程が、前記端形成部材の前記内側部と前
記１つの対向端とに対して軸方向内向きに前記ベース部分を挿入する工程を含む
、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】前記コイニング工程が、前記ベース部分を前記１つの対向
端の後出の端表面から軸方向外向きに維持しながら、前記１つの対向端の端表面
を前記コイニング部分と係合させる工程を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】前記端形成部材が前記内側部から横断方向外向きに延長す
る端部分を有し、また、前記コイニング工程が、前記端形成部材の前記端部分と
前記一方の対向端とに対して前記ネックを軸方向内向きに挿入する工程と、前記
管状工作物を前記コイニング部分と前記内側部との間で挟み付ける工程と、を含
む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】前記コイニング工程によって、前記壁厚が約０．０００１
〜０．０５０インチ（約０．００３〜１．３ｍｍ）だけ減少する、請求項１３〜
２３の内のどれかに記載の方法。
【請求項２５】前記厚さの減少値が約０．００１５〜０．０１５インチ（
約０．０４〜０．４ｍｍ）である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】前記厚さの減少値が約０．００２〜０．０１１インチ（約
０．０５〜０．３ｍｍ）である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】前記シールツールから軸方向内向きに間隔置きされた前記
ブランクの部分を、前記端部分の前記変形済み断面にほぼ適合する横断方向断面
に変形する工程を含む、請求項１３〜２６の内のどれかに記載の方法。
【請求項２８】初期横断方向断面と、長手方向軸と、壁厚と、内面と、前
記内面が境界となっている内部領域と、対を成す対向端と、を有する管状工作物
の端をシールする装置において、前記装置が：ネックとコイニング部分を含むシールツールであり、前記コイニング部分が前
記ネックから外向きに延長するショルダを含む、シールツールと；前記長手方向軸に対して横断方向に配置され、また、前記初期横断方向断面と
は異なった横断方向断面を有する空洞を含む端形成部材と；前記シールツールにカップリングされており、前記長手方向軸に平行な軸に沿
って前記シールツールを移動させ、また、シール工程を実行する第１の位置付け
手段と；前記端形成部材と結合しており、変形工程を実行する第２の位置付け手段と；
を含み、前記変形工程が、前記対向端の内の一方に向けて前記端形成部材を横方向内向
きにプレスして、前記初期断面とは異なった変形した横断方向断面を有する変形
済み端部分を画定する工程を含み、前記シール工程が、前記変形済み端部分をプ
レスしながら前記シールツールを軸方向にプレスすることによって前記変形済み
端部分に前記工作物をコイニングする工程を含む、装置。
【請求項２９】前記端形成部材が、前記一方の対向端と係合するための内
側部を有し、前記内側部が前記一方の対向端の軸に平行に延長する、請求項２８
に記載の装置。
【請求項３０】前記シールツールが、前記変形済み横断方向断面の内部横
断方向幅より大きい横断方向幅を持つ前記コイニング部分の後方にあるベース部
分を含む、請求項２８又は２９項に記載の装置。
【請求項３１】前記端形成部材が前記内側部から横断方向外向きに延長す
る端部分を有し、また、前記シールツールの前記ネックが前記コイニング部分か
ら軸方向内向きに先細る、請求項２８〜３０の内のどれかに記載の装置。
【請求項３２】前記工作物を前記変形済み断面とほぼ整合する横断方向断
面に変形するようになっている前記シールツールから軸方向内向きに間隔置きさ
れた空洞を画定するダイス部材を含む、請求項２８〜３１の内のどれかに記載の
装置。
【請求項３３】所望の横断方向断面形状を有する管状部材を形成するプレ
ス機械において、前記プレス機械が：互いに可動な関係で配置されたラム及びベッドと；前記ラムにカップリングされた第１のダイスと；前記ベッドにカップリングされ、また、前記第１のダイスと共に管状工作物を
捕獲する前記所望の形状を有する第１の空洞を画定する第２のダイスであり、前
記工作物が長手方向軸と、壁厚と、内面と、前記内面画境界となっている内部領
域と、対を成す対向端と、を有する、第２のダイスと；流体流ポートを含むネックと、前記ネックから外向きに延長するショルダを含
むコイニング部分と、を含むシールツールと；前記長手方向軸に対して横断方向に配置され、また、前記所望の形状にほぼ適
合する横断方向断面を持つ第２の空洞をさらなる端形成部材と共に画定する第２
の部分的空洞を画定するクランプ部材と；前記シールツールにカップリングされ、前記長手方向軸に平行な軸に沿って前
記シールツールを移動させる第１の位置付け手段と；前記流体流ポートに接続可能な加圧流体分配手段と；前記クランプ手段に結合され、変形工程とシール工程を実行する第２の位置付
け手段であり、前記閉経工程が、前記対向端の内の一方に向けて前記クランプ部
材を横方向内向きにプレスして、前記所望の形状に類似した前記横断方向断面を
有する変形済み端部分を形成する工程を含み、前記シール工程が、前記クランプ
部材で前記端部分を横断方向内向きにプレスしながら前記シーツルーツを軸方向
にプレスすることによって前記工作物を前記変形済み端部分にコイニングする工
程を含み、これによって、前記シール工程の後で、前記管状工作物が、前記流れ
ポートを介して前記分配手段から流体を分配することによって加圧されて、前記
第１と第２のダイスを閉じた後で前記所望の形状に形成される、第２の位置付け
手段と；を備えるプレス機械。
【請求項３４】前記クランプ部材が、前記一方の対向端と係合する内側部
を有し、前記内側部が前記一方の端の軸に平行に延長する、請求項３３に記載の
プレス機械。
【請求項３５】前記シールツールが、前記変形済み横断方向断面の内部横
断方向幅より大きい横断方向幅を持つ前記コイニング部分の後方にあるベース部
分を含む、請求項３３又は３４に記載のプレス機械。
【請求項３６】前記端形成部材が前記内側部から横断方向外向きに延長す
る端部分を有し、前記シールツールの前記ネックが前記コイニング部分から軸方
向内向きに先細る、請求項３４又は３５に記載のプレス機械。
【請求項３７】前記さらなる端形成部材が前記第２のダイスのある部分を
含む、請求項３３〜３６の内のどれかに記載のプレス機械。