JP2003071527A - 液圧バルジ成形用アルミニウム押出材および該押出材を素材とする液圧バルジ成形方法 - Google Patents
液圧バルジ成形用アルミニウム押出材および該押出材を素材とする液圧バルジ成形方法Info
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Abstract
荷重に対しても、信頼性の高い十分な強度、剛性をそな
えた液圧バルジ成形部材を得ることを可能とし、液圧バ
ルジ成形により加工される自動車用のアルミニウム構造
部材の素材として好適な液圧バルジ成形用アルミニウム
押出材および該アルミニウム押出形材を素材とする液圧
バルジ成形方法を提供する。 【解決手段】 液圧バルジ成形の素材となるアルミニウ
ム中空押出形材であって、該押出形材の中空部4を半径
方向に横切る仕切り壁2をそなえ、該仕切り壁は、液圧
バルジ成形により中空部4が所定の形状となったとき平
坦化されるよう余長を持たせたことを特徴とする。
Description
アルミニウム押出形材、とくに、液圧バルジ成形により
加工される自動車用のアルミニウム構造部材の素材とし
て好適なアルミニウム押出形材、および当該アルミニウ
ム押出形材を素材とする液圧バルジ成形方法に関する。
なお、本発明において、アルミニウムは工業用純アルミ
ニウムおよびアルミニウム合金を含む。
どの中空材を素材として、この中空材を上下の金型にセ
ットし、中空材内部に低圧で液体、例えば油や水を送り
込み、中空材の両端部から中空材内部の空気を排除しな
がらシリンダーを装入して両端部をシールし、中空材内
部に附加される圧力とシリンダーの押し込み圧を相互に
調整しながら中空材を所定形状に成形する成形方法であ
り、シリンダーの押し込み圧を付与せず、液体の圧力の
みで成形する場合もある。
グ、静水圧バルジ成形ともいわれ、液圧バルジ成形法に
よれば、中空素材の断面形状を自由に変形することがで
き、種々の形状への一体成形が可能となるから、部品数
削減によるコストダウンが期待でき、成形された部材の
強度についての信頼性が向上する。このため、自動車用
のパイプ状構造部材の成形方法として広く使用され始め
ている。
圧を附加し、中空材の周長を拡大させながら変形させて
得た部材、すなわち中空材が管材の場合には拡管成形さ
せて得た部材は、静的な荷重に対しては強度面で十分な
信頼性を有しているが、中空材であるために、ねじれ荷
重や、例えば衝突などによる動的な荷重に対しては強度
が十分でなく、このような荷重が負荷された場合には断
面形状の維持が困難となり易いという問題点がある。
くにアルミニウム中空押出形材を素材とする液圧バルジ
成形における上記従来の問題点を解消するためになされ
たものであり、その目的は、静的な荷重のみでなく、ね
じれ荷重や動的な荷重に対しても、信頼性の高い十分な
強度、剛性をそなえた液圧バルジ成形部材を得ることを
可能とする液圧バルジ成形用アルミニウム押出材を提供
することにあり、他の目的は、該アルミニウム押出形材
を素材とする液圧バルジ成形方法を提供することにあ
る。
め、本発明の請求項1による液圧バルジ成形用アルミニ
ウム押出材は、液圧バルジ成形の素材となるアルミニウ
ム中空押出形材であって、該押出形材の中空部を半径方
向に横切る仕切り壁をそなえ、該仕切り壁は、液圧バル
ジ成形により中空部が所定の形状となったとき平坦化さ
れるよう余長を持たせたことを特徴とする。
ウム押出形材は、請求項1において、前記仕切り壁の厚
さは、アルミニウム中空押出形材の周壁の厚さの0.5
〜1.5倍であることを特徴とする。
成形方法は、請求項1または2記載の液圧バルジ成形用
アルミニウム押出形材を素材として、該押出形材の中空
部に液体を送り込み、該液体に圧力を附加して押出形材
の周壁を成形するとともに、仕切り壁を平坦化すること
を特徴とする。
ニウム押出形材は、液圧バルジ成形の素材となるアルミ
ニウム中空押出形材であって、押出形材の中空部を半径
方向に横切る仕切り壁をそなえ、この仕切り壁は、液圧
バルジ成形により中空部が拡大するなど、所定の形状と
なったとき平坦化されるよう予め余長を持たせたことを
特徴とする。
なるアルミニウム中空押出形材の断面例を図1〜6に示
す。図1〜6において、アルミニウム中空押出形材(以
下、中空形材)1として管状のものが示されている。中
空形材1には、中空部4を横切る仕切り壁2が設けら
れ、この仕切り壁2は、中空形材1の周壁3と一体に形
成されている。
変形を受けると、周壁3は破線3Aに示すように変形
し、仕切り壁2は破線2Aに示すように平坦化される。
すなわち、仕切り壁2は、液圧バルジ成形により中空形
材1が所定の形状となったときに平坦化されるよう、成
形加工度に応じて決められる長さだけ予め余長を持たせ
て形成される。
が、屈曲形状(図1〜2)、湾曲形状(図5〜6)、蛇
腹形状(図3〜4)に形成するのが、余長分を平坦形状
に成形する上で好ましい。液圧バルジ成形後、仕切り壁
2が平坦化され、周壁3に対する支柱的役割を果たすか
ら、液圧バルジ成形された管状部材1Aは、外部からの
静的な荷重、衝突など外部からの動的な荷重、さらに、
ねじれ荷重などに対して強固なものとなる。
面長円形状に液圧バルジ成形されるもので、周壁3は破
線3Bに示すように変形し、仕切り壁2は平坦化されて
平面となるが、周壁3の周長は周壁3Bの周長と同じで
あり、周長が拡大しない変形例である。なお、図1〜6
に示すものは全て断面円形の中空形材であるが、本発明
においては、断面円形の中空形材のみでなく種々の断面
形状を有する中空形材も素材とすることができ、液圧バ
ルジ成形により種々の断面形状に成形することができ
る。
厚さの0.5〜1.5倍とするのが好ましく、0.5倍
未満では拡管成形時に仕切り壁が破断し易くなり、破断
せずに成形できたとしても、周壁3に対して十分い強い
支柱を形成することが困難となる。1.5倍を越える厚
さとすると、中空形材を押出し成形する際、必要な余長
が得難くなる。
して使用する液圧バルジ成形例について説明すると、素
材となる中空形材を定盤上の下型にセットし、型押しシ
リンダにより上型を下型に押し付けるように金型を固定
して、中空形材の中空部に低圧で油や水のような液体を
送り込み、中空型材の左右の軸押し込みシリンダを前進
させて中空形材の両端部をシールする。
力とシリンダーの押し込み圧を相互に調整しながら、中
空形材を金型に沿わせるように成形し、例えば周壁を図
1〜6に示すように変形させるとともに仕切り壁を平坦
化して所定の断面形状をそなえた液圧バルジ成形部材と
する。
明し、その効果を実証する。なお、これらの実施例は本
発明の一実施態様を示すものであり、本発明がこれに限
定されるものではない。
mで、図1〜5に示す断面形状を有するアルミニウム中
空押出材(材質:6063合金、調質:O材)を作製し
た。
(試験材No.1〜7)として、内圧、シリンダーの軸
押し込み量を調整しながら、拡管率29〜30%の金型
を使用する液圧バルジ成形を行い、成形後の液圧バルジ
成形部材の断面寸法を測定した。結果を表1に示す。
材No.1〜7による液圧バルジ成形においては、破断
を生じることなく、周壁が図1〜5の破線3Aで示され
るように拡管成形され、仕切り壁は図1〜5の破線2A
で示されるように平面形状に成形された。
mで、図7〜8に示す断面形状を有するアルミニウム中
空押出材(材質:6063合金、調質:O材)を作製し
た。
(試験材No.8〜10)として、内圧、シリンダーの
軸押し込み量を調整しながら、拡管率30%の金型を使
用する液圧バルジ成形を行い、成形後の液圧バルジ成形
部材の断面寸法を測定した。結果を表2に示す。
による液圧バルジ成形においては、仕切り壁は60.5
mmから最大68.3mmまで伸びているが、十分に変
形することができず、周壁3が、図7〜8の破線3Cで
示すように、仕切り壁2の間で周方向に張り出し、素材
の外周部が金型の内面形状に沿う前に破断した。
照)
く、ねじれ荷重や動的な荷重に対しても、信頼性の高い
十分な強度、剛性をそなえた液圧バルジ成形部材を得る
ことを可能とする液圧バルジ成形用アルミニウム押出材
および該アルミニウム押出形材を素材とする液圧バルジ
成形方法が提供される。
は、押出加工により製造されるためコスト的にも有利で
あり、液圧バルジ成形により加工される自動車用のアル
ミニウム構造部材の素材として好適である。
て、成形性に優れた軟質材を使用した場合でも、液圧バ
ルジにおける加工硬化によって高強度部材を得ることが
できる。
出材の成形前および成形後の断面図である。
出材の成形前および成形後の断面図である。
出材の成形前および成形後の断面図である。
出材の成形前および成形後の断面図である。
出材の成形前および成形後の断面図である。
出材の成形前および成形後の断面図である。
用アルミニウム押出材の成形前および成形後の断面図で
ある。
用アルミニウム押出材の成形前および成形後の断面図で
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 液圧バルジ成形の素材となるアルミニウ
ム中空押出形材であって、該押出形材の中空部を半径方
向に横切る仕切り壁をそなえ、該仕切り壁は、液圧バル
ジ成形により中空部が所定の形状となったとき平坦化さ
れるよう余長を持たせたことを特徴とする液圧バルジ成
形用アルミニウム押出形材。 - 【請求項2】 前記仕切り壁の厚さは、アルミニウム中
空押出形材の周壁の厚さの0.5〜1.5倍であること
を特徴とする請求項1記載の液圧バルジ成形用アルミニ
ウム押出形材。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の液圧バルジ成形
用アルミニウム押出形材を素材として、該押出形材の中
空部に液体を送り込み、該液体に圧力を附加して押出形
材の周壁を成形するとともに、仕切り壁を平坦化するこ
とを特徴とする液圧バルジ成形方法。
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