JP2003126923A - 管状部材の成形方法 - Google Patents

管状部材の成形方法

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JP2003126923A
JP2003126923A JP2001325882A JP2001325882A JP2003126923A JP 2003126923 A JP2003126923 A JP 2003126923A JP 2001325882 A JP2001325882 A JP 2001325882A JP 2001325882 A JP2001325882 A JP 2001325882A JP 2003126923 A JP2003126923 A JP 2003126923A
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tubular
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Kenji Miyanaga
健二 宮永
Manabu Maruyama
学 丸山
Izuru Hori
出 堀
Yuji Kanai
裕司 金井
Yoshiki Mizutani
孝樹 水谷
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033Deforming tubular bodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49805Shaping by direct application of fluent pressure

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管状部材の成形方法であって、アルミ合金製
の管状素材から、拡管部および曲げ部を有する異形断面
の管状部材を、高精度、高品質に成形でき、かつその生
産性を大幅に向上した。 【解決手段】 第1および第2の金型M1,M2によ
り、管状素材Paを、拡管(バルジ)および曲げ成形す
る予備成形方法と、第3の金型M3により予備成形管P
cを所望の断面形状に潰し成形する最終成形方法からな
り、前記予備成形を、管状素材の再結晶温度以上に加熱
した第1および第2の金型M1,M2で行い、前記最終
成形を管状素材の再結晶温度以下に加熱した第3の金型
M3で行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製の管状素材
を、該素材の再結晶温度以上に保持された予備成形金型
と、該素材の再結晶温度以下に保持された最終成形金型
との併用により、品質精度の高い管状部材を熱間成形に
て成形できるようにした、管状部材の成形方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、金属製の管状素材を、その長手方
向の適所に拡管部分を有する異形断面の管状部材を成形
する、プレス成形方法の一技術手段として、バルジ成形
方法が知られている。このバルジ成形方法は、管状素材
がセットされた金型を型締めした後、その管状素材の内
部に、流体圧による内圧を加えてその管状素材を膨出さ
せて金型のキャビティ面になじませることにより、所望
の形状に成形する成形方法であるが、かかる従来のバル
ジ成形方法は、常温などの冷間成形で行われるのが一般
的である。
【0003】ところが、かかる冷間バルジ成形では、非
常に高い圧力を、加工すべき管状素材内に付与する必要
があり、加工性が悪く、そのため大掛かりな設備が必要
となり、高強度の素材の加工が困難であるという課題が
あった。
【0004】そこで、かかる課題を解決するため、成形
金型を加熱してバルジ成形を行う熱間バルジ成形手段が
種々提案されている(特開昭62−270229号公
報、特開昭62−259623号公報、特開昭62−2
59624号公報参照)が、かかる熱間バルジ成形手段
では、金型自体に、加熱機能と冷却機能とをもたせ、金
型にセットされた素材を加熱し、内側に圧力を加えて膨
出させ、そのとき金型の過熱を防ぐために、該金型を冷
却し、素材の必要以上の膨出を阻止すると共に金型自体
の破損を防止するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱間バルジ成形手段では、同一の金型の加熱、冷却が繰
り返されるため、熱効率が悪いばかりでなく金型の早期
の劣化を招き、さらに一つの金型にて一連の成形工程を
完了させることから、製品の形状によっては、長い成形
時間を要するばかりでなく品質精度に劣り、また高精
度、高品質を要求される管状部材の成形には不向きであ
るという問題がある。
【0006】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、管状素材を、該素材の再結晶温度以上に保持さ
れた予備成形金型による熱間予備成形と、該素材の再結
晶温度以下に保持された最終成形金型による熱間最終成
形とにより、高品質、高精度の最終成形品の成形を可能
にし、またその生産性を大幅に向上させた、新規な管状
部材の成形方法を提供することを目的とするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的達成のため、本
請求項1記載の発明は、管状素材に内圧を付与して所望
の形状に成形する、管状部材の成形方法であって、予備
成形金型のキャビティ内に管状素材をセットし、該管状
素材への内圧の付与と、前記予備成形金型の型締めとに
より、前記管状素材から予備成形管を予備成形する予備
成形工程と、前記予備成形管を最終成形金型に形成され
たキャビティ内にセットし、該予備成形管に所定の内圧
を付与した状態で、最終成形金型を型締めして、該予備
成形管を所望の断面形状の管状部材に最終成形する最終
成形工程とを含み、前記予備成形を行う予備成形金型の
温度を、前記管状素材の再結晶温度以上に保持し、また
最終成形を行う最終成形金型の温度を、前記予備成形管
の再結晶温度以下に保持するように、それぞれ温度制御
することを特徴としており、かかる特徴によれば、管状
素材の成形を、その再結晶温度以上に保持された予備成
形金型による熱間予備成形と、その再結晶温度以下に保
持された最終成形金型による熱間最終成形とに分けるこ
とにより、高品質、高精度の管状部材を成形することが
でき、しかもその生産性を大幅に向上させることができ
る。
【0008】また、前記目的達成のため、本請求項2記
載の発明は、前記請求項1記載の方法において、前記予
備成形は、拡管成形であることを特徴としており、かか
る特徴によれば、特に、拡管部をもつ管状部材を、高品
質、高精度に成形することができ、しかもその生産性を
大幅に向上させることができる。
【0009】さらに、前記目的達成のため、本請求項3
記載の発明は、前記請求項1記載の方法において、前記
予備成形は、拡管成形および曲げ成形であることを特徴
としており、かかる特徴によれば、特に、拡管部および
曲げ部をもつ管状部材を、高品質、高精度に成形するこ
とができ、しかもその生産性を大幅に向上させることが
できる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付図面
に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説
明する。
【0011】図1(a)および(b)は、拡管(バル
ジ)成形後の管状素材の斜視図および成形完了後の管状
部材の斜視図、図2は本発明にかかる管状部材の熱間成
形方法の成形工程を示す図、図3は、図2の3−3線に
沿う断面図、図4は、図2の4−4線に沿う断面図、図
5は、図2の5−5線に沿う断面図、図6は図5の6−
6線に沿う拡大断面図、図7は、最終成形工程での、管
状素材の軸方向の熱収縮の状態を示す図である。
【0012】この実施例の成形方法で成形される管状素
材Paは、アルミ合金製の、両端を開口した中空円筒体
であり、予備成形を行うための第1の金型M1に搬入さ
れる前に、加熱手段により約500°Cに加熱される。
加熱手段として、この実施例では通電加熱が採用される
が、これを炉によって加熱するようにしてもよい。
【0013】この実施例にかかる成形方法は、 前記管状素材の予備成形工程〔拡管成形(バルジ成
形)工程および曲げ成形工程〕 予備成形後の管状素材である予備成形管を、最終形状
の管状部材に成形する最終成形工程 とよりなり、これらの成形は、後述の第1、2および第
3の金型M1,M2およびM3により一貫して行われ
る。
【0014】図2に示すように、基台1上に第1、第2
および第3の金型M1,M2およびM3が並列され、第
1、第2の金型M1,M2は、管状素材の予備成形工程
に使用され、また、第3の金型M3は、予備成形管の最
終成形工程に使用される。
【0015】第1、第2および第3の金型M1,M2お
よびM3は、基台1上に並列して固設される固定金型
2,202,302と、それらの固定金型にそれぞれ対
応する可動金型3,203,303とよりなり、それら
の可動金型3,203,303は、それらの上に跨がっ
て設けられる昇降部材UDに一体に連結され、該昇降部
材UDには、型締めシリンダとしての昇降シリンダ4が
連結され、該昇降シリンダ4の伸縮作動により、第1、
第2および第3の可動金型3,203,303は同調し
て昇降作動されるようになっている。基台1と昇降部材
UD間には、ガイドGUが設けられ、該ガイドGUによ
り、昇降部材UDの昇降を案内する。
【0016】前記第1の金型M1は、予め約500°C
に加熱保持されたアルミ合金製の中空円筒状の管状素材
(以下、管状素材Paという)の再結晶温度以上での熱
間拡管成形(熱間バルジ成形)をするための拡管成形型
であり、この拡管成形型内には、該型を約500°Cに
加熱するための、加熱手段HE1として高周波電流加熱
手段、ヒータ加熱手段その他の従来公知の加熱手段が用
いられる。
【0017】また、前記第2の金型M2は、前記第1の
金型M1で成形された拡管素材(以下、管状素材Pbと
いう)の再結晶温度以上での熱間曲げ成形をするための
曲げ成形型であり、この曲げ成形型M2内にも、前記第
1の金型M1と同じく、該金型M2を約500°Cに加
熱するための、加熱手段HE2、たとえば高周波電流加
熱手段が設けられる。加熱手段HE1として高周波電流
加熱手段、ヒータ加熱手段その他の従来公知の加熱手段
が用いられる。
【0018】そして、前記熱間拡管成形(熱間バルジ成
形)工程と、熱間曲げ成形工程とを併せて本発明にかか
る予備成形工程が構成される。
【0019】さらに、前記第3の金型M3は、前記第1
および第2の金型M1,M2で熱間拡管(バルジ)およ
び熱間曲げ成形された管状素材(以下、管状素材Pcと
いう)をその再結晶温度以下の温度で所望の形状に潰
し、断面成形するための最終成形金型であり、この最終
成形金型M3には、該金型M3を約200°Cに加熱す
るための加熱手段HE3、たとえば流体加熱手段が設け
られる。ところで、管状素材Pcは未だ加熱状態(約5
00°Cにて予備成形)にあるため、この管状素材Pc
を、この第3の金型M3にセットしたときには、該管状
素材Pcからの熱が、再結晶温度以下に保持される第3
の金型M3に伝わり、管状素材Pcはむしろその温度を
下げるようにコントロールされて、該第3金型M3内で
管状素材Pcが熱間最終成形される。
【0020】次に、前記各工程について順に詳述する。
【0021】管状素材Paの拡管(バルジ)成形工程
(第1工程) 予め約500°Cに加熱された、アルミ合金製の管状素
材(以下に管状素材Paという)は、第1金型M1へと
搬送され、そこで約500°C、すなわち管状素材Pa
の再結晶温度以上に加熱された、第1の金型M1に投入
され、該管状素材Paは、その再結晶温度以上に保持さ
れた状態で、その一部、この実施例では、その両端寄り
の部位B1,B2(図1(a)参照)が熱間拡管成形
(熱間バルジ成形)される。
【0022】図3に示すように、第1の金型M1は、基
台1上の固定金型、すなわち下金型2と、その上を前記
昇降シリンダ4の作動により昇降制御される可動金型、
すなわち上金型3とを備え、下金型2の上面には、管状
素材Paの下側半部を成形するための下型成形面2mが
形成され、また上金型3の下面には、管状素材Paの上
側半部を成形するための上型成形面3mが形成され、第
1の金型M1を型締めしたとき、それらの成形面2m、
3mによりキャビティ5が形成される。第1の金型M1
の左右両側には、管状素材Paの両端部を固定するため
のホールド手段H1がそれぞれ設けられる。このホール
ド手段H1は、第1の金型M1の左右に、左右ホルダ
6,7を備えており、これらのホルダ6,7は、第1の
金型M1に対して進退移動が可能であり、基台1上に設
けたガイド8,9上をアクチュエータ10,11の作動
により移動制御される。そして左右ホルダ6,7の前進
により、管状素材Paの両端部は、左右ホルダ6,7の
支持孔6a,7aに嵌合、固定される。
【0023】また、第1の金型M1の左右両側には、そ
こにセットされた管状素材Paを軸方向から押圧するた
めの押圧手段P1が設けられる。この押圧手段P1は、
左右押圧シリンダ12,13を有しており、これらの押
圧シリンダ12,13のロッド部12r,13rの先部
に固定される押圧部材16,17は、前記左右ホルダ
6,7の支持孔6a,7a内に進退自在に嵌入されてお
り、左右押圧シリンダ12,13の伸長作動によれば、
押圧部材16,17の先端が、管状素材Paの両端にそ
れぞれ係合し、引き続く押圧部材16,17の前進作動
により、管状素材Paをその両端から軸方向に押圧する
ことができる。
【0024】左右の押圧部材16,17と支持孔6a,
7a間、およびこれらの支持孔6a,7aと管状素材P
aの両端部外周面間には、それぞれシール手段S1とし
てのOリング19,20が設けられ、これらのOリング
19,20は、押圧部材16,17が管状素材Paに係
合したとき、該管状部材Paと、ホルダ6,7および押
圧部材16,17間を流体密にシールすることができ
る。
【0025】第1の金型M1の左右両側には、管状素材
Pa内を加圧するための圧縮エア供給手段A1が設けら
れる。この圧縮エア供給手段A1は、圧縮エア供給源2
2から圧縮エア回路23および押圧部材16,17に穿
設したエア導入路24を経て、管状素材Paの密閉の中
空部に圧縮エアを圧送するように構成されている。
【0026】前工程である加熱工程で予め約500°C
に加熱された管状素材Paは、加熱手段HE1により同
じく約500°Cに加熱されている第1の金型M1内に
投入してそこにセットしてから型締めシリンダ4の作動
により、該第1の金型M1の型締めを行う。
【0027】管状素管Paの両端部を左右ホルダ6,7
の前進により固定したのち、押圧シリンダ12,13を
伸長作動すれば、そのロッド部12r,13rが管状素
材Paを軸方向に押し込み、軸押しを行いながら、圧縮
エア源22から圧縮エア供給路23、エア導入路24を
経て管状素材Pa内に、加圧エアを圧送して、該管状素
材Paに内圧を加えれば、管状素材Paは、キャビティ
5の上、下成形面3m,2mになじむように、その両端
部位B1,B2が拡管成形(バルジ成形)される。
【0028】この場合、前記拡管(バルジ)成形は、熱
間(約500°C)で行われるので、その成形圧は、冷
間成形に比べて低く、その成形時間を短縮することがで
きる。
【0029】拡管成形後の、管状素材(以下に管状素材
Pbという)は、左右ホルダ6,7の後退後の、第1金
型M1の型開きにより、そこから取り出され、図1
(a)、図2に示すように、その左右両端部寄りに部位
B1,B2が拡管成形(バルジ成形)される。
【0030】曲げ成形工程(第2工程) この第2工程は、前工程で拡管成形後の、管状素材Pb
を曲げ成形する曲げ成形工程である。
【0031】前記第1工程にて拡管成形(バルジ成形)
された管状素材Pbは、加熱状態を保ったまま、図示し
ない公知の搬送手段により第2の金型M2へ搬送されて
そこにセットされ、ここで、内圧をかけながら熱間(5
00°C)曲げ成形が行われる。
【0032】前記第2の金型M2は、図4に示すよう
に、前記第1の金型M1と比べて前記押圧手段P1が省
略された以外、概ね同じ構成であり、基台1上の固定金
型、すなわち下金型202と、その上を、昇降制御され
る可動金型、すなわち上金型203とを備えてなり、下
金型202の上面には、管状素材Pbの下側半部を曲げ
成形するための下型成形面202mが形成され、また上
金型203の下面には、管状素材Pbの上側半部を曲げ
成形するための上型成形面203mが形成され、第2の
金型M2を型締めしたとき、それらの成形面によりキャ
ビティ205が形成される。第2の金型M2の左右両側
には、第1の金型M1と同じく、管状素材Pbの両端を
固定するためのホールド手段H2が設けられ、このホー
ルド手段H2は、左右ホルダ206,207を備え、こ
れらのホルダ206,207は、伸縮シリンダよりなる
アクチュエータ210,211により、第2の金型M2
に対して進退移動制御される。ホルダ206,207の
支持孔206a,207aには管状素材Pbの開口両端
を気密にシールをするための、Oリング219よりなる
シール手段S2が設けられる。
【0033】第2の金型M2の左右両側には、管状素材
Pb内を加圧するための圧縮エア供給手段A2が設けら
れる。この圧縮エア供給手段A2は、圧縮エア供給源2
22から圧縮エア回路223およびホルダ206,20
7に穿設したエア導入路224を経て、バルジ成形後の
管状素材Pbaの密閉の中空部に圧縮エアを圧送するよ
うに構成されている。
【0034】この第2工程では、加熱手段HE2によ
り、約500°Cに加熱された第2の金型M2内に、前
工程にて未だ加熱状態にある拡管成形(バルジ成形)後
の管状素材Pbを、型開き状態の第2の金型M2内に投
入して、そこにセットする。その後、アクチュエータ2
10,211の作動により、左右ホルダ206,207
を前進作動させて管状素材Pbの両端部を第2の金型M
2にホールドするとともに、その開口端をシール手段S
2により気密にシールする。圧縮エア源222から圧縮
エア供給路223、エア導入路224を経て管状素材P
b内に、加圧エアを圧送して、該管状素材Pbに内圧を
加え、型締めシリンダ4の作動による上金型203の下
降により、第2金型M2の型締めを行い、これにより拡
管(バルジ)成形後の管状素管Pbを、上、下金型20
3,202の曲げ成形面203m,202mに沿って熱
間(約500°C)での曲げ成形を行う。
【0035】この曲げ成形後の管状素材、すなわち予備
成形管(以下管状素材Pcという)は、図1に示すよう
に、その中間部が湾曲状に曲げられ、その断面形状は上
下方向より潰された楕円形状を呈する。
【0036】しかして、前記拡管成形(バルジ成形)工
程と、曲げ成形工程との両者により、本発明に従う予備
成形工程が構成され、この予備成形工程では、前述のよ
うに管状素材は、その再結晶温度以上(約500°C)
の熱間成形で行われるので、冷間成形に比べて、成形の
迅速化、低成形圧化、成形装置の小型化および構造の簡
素化などが可能である。
【0037】断面成形工程(第3工程) この工程は、曲げ成形後の管状素材Pcを最終の断面形
状に整え成形する断面成形工程(最終成形工程)であっ
て、前記第1、2工程にて拡管成形(バルジ成形)およ
び曲げ成形された、管状素材Pcは、加熱状態を保った
まま、図示しない公知の搬送手段により第3の金型M3
に投入されて、そこにセットされて断面成形工程が行わ
れる。
【0038】前記第3の金型M3は、実質的に前記第2
の金型M2と同じ構造のものであり、図5,6に示すよ
うに、固定の下金型302と、その上を昇降作動制御さ
れる上金型303とよりなり、下金型302の上面およ
び上金型303の下面には、管状素材Pcを断面成形す
る成形面302m,303mが形成され、この第3の金
型M3を型締めしたとき、それらの成形面302m,3
03mにより断面成形用のキャビティ305が形成され
る。
【0039】また上、下成形面303m,302mの左
右両側部には、図6に示すように、拘束ビード302
b,303bがそれぞれ形成されており、これら拘束ビ
ード302b,303bは、最終成形工程での管状素材
Pcの両端部に係合して、該管状素材Pcの最終成形時
の軸方向の収縮を拘束する。
【0040】第3の金型M3の左右両側には、曲げ成形
後の管状素材Pcの両端を固定するためのホールド手段
H3が設けられ、このホールド手段H3は、左右ホルダ
306,307を備え、これらのホルダ306,307
は、伸縮シリンダよりなるアクチュエータ310,31
1により、第3の金型M3に対して進退移動制御され
る。ホルダ306,307の支持孔306a,307a
には管状素材Pcの開口両端を気密にシールをするため
の、Oリング319よりなるシール手段S3が設けられ
る。
【0041】第3の金型M3の左右両側には、管状素材
Pc内を加圧するための圧縮エア供給手段A3が設けら
れる。この圧縮エア供給手段A3は、圧縮エア供給源3
22から圧縮エア回路323およびホルダ306,30
7に穿設したエア導入路324を経て、曲げ成形後の管
状素材Pcの密閉の中空部に圧縮エアを圧送するように
構成されている。
【0042】前記第3の金型M3は、加熱手段HE3に
より約200°Cに保持される。前記第2工程にて曲げ
成形された管状素材(予備成形管)Pcは、未だ加熱状
態(約500°Cにて成形)にあるため、この管状素材
Pcを、この第3の金型M3にセットした際には、管状
素材Pcからの熱が該第3の金型M3に伝わり、その金
型温度が上昇するので、逆に管状素材Pcは、その温度
を下げるようにコントロールされ、この第3金型により
最終製品形状に成形される管状素材Pcは、第3金型M
3の熱による影響を受けないで済み、該第3金型M3内
での熱変形が防止される。
【0043】第2金型M2にて、曲げ成形(予備成形)
された後の管状素材Pcは、第3の金型M3に搬入され
る前に、図示しない回転手段により、図2に示すよう
に、その軸線L−L回りに略90°回転(その回転角
は、管状素材Pdにより異なる)してから型開き状態の
第3の金型M3内に投入してそこにセットする。その
後、ホルダ306,307の前進作動により管状素材P
cの両端部を第3の金型M3に固定するとともに管状素
材Pcの両端部をシール手段S3により流体密にシール
し、ホルダ306,307を前進させる。ここで、型締
めシリンダ4の作動による上金型303の下降により、
該第3の金型M3の型締めを行い、圧縮エア供給手段A
3により管状素材Pc内に内圧を加えて、この状態の管
状素材Pcに、その長手方向より直交する方向からの加
重を加え、その断面を潰して、上、下金型303,30
2の成形面に馴染むように、たとえば少Rのコーナー部
を有する矩形断面の最終形状に整える断面成形を行う。
このとき、第3の金型M3は、約200°C、すなわち
管状素材(予備成形管)Pcの再結晶温度以下に保持さ
れるが、一方、管状素材Pcは、第3の金型3(約20
0°C)よりも高温(約500°C)に保持されている
ため、該管状素材Pcは、該素材Pcの再結晶温度以下
に保持される第3の金型M3であっても実質的に熱間状
態での成形が可能になる。したがって、その成形時に、
管状素材Pcは、第3の金型M3からの熱を受けて熱変
形することはなく、また管状素材Pcは、その両端部
が、第3の金型M3の型締めにより前記拘束ビード30
2b,303bと係合されて軸方向の熱収縮が拘束され
るので、該管状素材Pcは、第3の金型M3内で、外的
影響を受けることなく、かつ軸方向の熱収縮を抑制され
た状態での成形が可能になる。
【0044】そして、第3の金型M3の温度を再結晶温
度以下に保持して最終の断面成形を行い、その後に一定
の時間、該金型3を型締め状態に維持することにより、
管状素材Pcの冷却を行う。
【0045】このことにより、最終成形後に第3の金型
M3より取り出された際の、管状素材Pcの冷却による
収縮のバラツキが抑制され、また管状素材Pcのハンド
リング時、すなわち第3の金型M3を型開きして図1に
示す管状部材Pを取り出すときの変形も防止することが
できる。また、その取り出し後に管状部材Pが自然放冷
などの外的条件により変形することはない。
【0046】以上の第1〜3工程による、第1および第
2の金型M2,M3の、再結晶温度以上での熱間予備成
形と、第3の金型M3の再結晶温度以下での熱間最終成
形の併用により、精度バラツキがなく、高精度、高品質
の管状部材Pを得ることができ、しかもその生産性を大
幅に向上させることができる。
【0047】しかして、前記第1〜第3工程により成形
された成形完了管状部材Pは、車両のフレーム部材など
に使用される。
【0048】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明
の範囲内で種々の実施例が可能である。
【0049】たとえば、前記実施例では、本発明の成形
方法をアルミ合金製の管状部材に実施した場合について
説明したが、これを他の金属製管状部材の成形にも実施
できることは勿論であり、この場合に管状部材の材質な
どに応じて、該管状素材および金型の加熱温度がコント
ロールされる。また、この実施例では、管状素材に内圧
を加える圧縮性流体にエアを用いているが、他の同効の
流体を用いてもよい。
【0050】
【発明の効果】以上のように本請求項各項記載の発明に
よれば、管状部材の成形方法において、管状素材の成形
を、再結晶温度以上に保持される予備成形金型による予
備成形と、再結晶温度以下に保持される最終成形金型に
よる最終成形とに分けることにより、高品質、高精度の
管状部材を成形することができ、しかもその生産性を大
幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)および(b)は、拡管(バルジ)成形後
の管状素材の斜視図および成形完了後の管状部材の斜視
【図2】管状部材の成形方法の成形工程を示す概略図
【図3】図2の3−3線に沿う断面図
【図4】図2の4−4線に沿う断面図
【図5】図2の5−5線に沿う断面図
【図6】図5の6−6線に沿う拡大断面図
【図7】最終成形工程での、管状素材の軸方向の熱収縮
の状態を示す図
【符号の説明】
M1・・・・・・・・・・予備成形金型(拡管金型、第
1の金型) M2・・・・・・・・・・予備成形金型(曲げ金型、第
2の金型) M3・・・・・・・・・・最終成形金型(断面成形金
型、第3の金型) Pa・・・・・・・・・・管状素材 Pb・・・・・・・・・・管状素材(拡管成形後の管状
素材) Pc・・・・・・・・・・予備成形管(拡管、曲げ成形
後の管状素材) P・・・・・・・・・・・管状部材(最終成形の管状部
材) 5・・・・・・・・・・・キャビテイ(第1の金型M
1) 205・・・・・・・・・キャビテイ(第2の金型M
2) 305・・・・・・・・・キャビテイ(第3の金型M
3)
フロントページの続き (72)発明者 堀 出 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 金井 裕司 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 水谷 孝樹 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管状素材に内圧を付与して所望の形状に
    成形する、管状部材の成形方法であって、 予備成形金型(M1,M2)のキャビティ(5,20
    5)内に管状素材(Pa,Pb)をセットし、該管状素
    材(Pa,Pb)への内圧の付与と、前記予備成形金型
    (M1,M2)の型締めとにより、前記管状素材(P
    a,Pb)から予備成形管(Pc)を予備成形する予備
    成形工程と、 前記予備成形管(Pc)を最終成形金型(M3)に形成
    されたキャビティ(305)内にセットし、該予備成形
    管(Pc)に所定の内圧を付与した状態で、最終成形金
    型(M3)を型締めして、該予備成形管(Pc)を所望
    の断面形状の管状部材(P)に最終成形する最終成形工
    程とを含み、 前記予備成形を行う予備成形金型(M1,M2)の温度
    を、前記管状素材(Pa,Pb)の再結晶温度以上に保
    持し、また最終成形を行う最終成形金型(M3)の温度
    を、前記予備成形管(Pc)の再結晶温度以下に保持す
    るように、それぞれ温度制御することを特徴とする、管
    状部材の成形方法。
  2. 【請求項2】 前記予備成形は、拡管成形であることを
    特徴とする、前記請求項1記載の管状部材の成形方法。
  3. 【請求項3】 前記予備成形は、拡管成形および曲げ成
    形であることを特徴とする、前記請求項1記載の管状部
    材の成形方法。
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