JP2016527084A - 成形対象加工物の壁の突出予定部を塑性変形させるための電気油圧式成形機 - Google Patents

Abstract

本発明は、成形予定の加工物（Ｐ）、好ましくは円筒形の管状加工物の壁（Ｐ１）の突出予定部（Ｐ１３）を、成形流体（Ｆ）により塑性変形させる電気油圧成形機に関する。電気油圧成形機（１）は、前記成形流体（Ｆ）を前記突出予定部（Ｐ１３）の内面（Ｐ１１）に付加するためのツール（４）を含み、前記付加ツール（４）は、前記成形流体（Ｆ）を収容するように意図されるチャンバ（４４）であって、前記チャンバ（４４）内に収容されるように意図される成形流体（Ｆ）の中に衝撃波を発生させるための手段（３）と協働するチャンバと、変形対象の壁（Ｐ１）の前記突出予定部（Ｐ１３）と反対位置で開放するように意図され、前記チャンバ（４４）と流体連通して、前記成形流体（Ｆ）を通過させ、発生された衝撃波を標的支持手段（２）のフットプリント（２２）に向かって伝播させる下流ポート（４２）と、を含む。

Description

本発明は、電気油圧式成形技術によって、加工物の壁を、有利な態様としては高速および高圧で塑性変形させるための機械と方法に関する。

特定の材料の延性は限定的である。これは特に、チタン合金または高い弾性限を有する種類のスチール等の金属について言えることである。

これに関して、特定の加工物、特に管材の成形は、例えば米国特許第６，３０５，２０４号明細書または米国特許第４，５５７，１２８号明細書の文献に記載されているような液圧成形機によって行われてもよい。これらの機械においては、変形対象の管の中へと通された円筒形のツールに設けられた小径の通路を通じて加圧された流体が成形室へと輸送される。

これらの液圧成形技術は、加圧された流体の特殊な手段による提供を実現することを通じて、素材の漸進的な変形が確実にされる。

しかし、このような液圧成形技術により実現される素材の変形では、工程終了時に弾性回復が発生し、これは用途に関して限定的であるように思われる。

かなり特殊な知識を必要とする大きく異なる分野において、これらの素材の成形は、高速高圧成形技術、特に例えば欧州特許第１ ４８８ ８６８号明細書の文献に記載されているような電気油圧成形技術、すなわち電気液圧成形技術によって行われてもよい。

これらの電気油圧成形技術は、変形対象の加工物の壁の面のうちの一方に付加される成形流体の急速な移動とその流体の圧力の急速な上昇に基づく（液圧成形機による漸進的な圧力上昇と対照的）。

すると、成形流体は変形対象の部品のプレス加工のための手段として使用される。

成形動作に必要なエネルギーは、成形流体中の衝撃波として得られる。

しかしながら、この電気液圧成形機は、加工物の特殊な構造への特定の変形、特に小径の円筒形管材への拡張を適用するように完全に適応されているとはかぎらない。

これに関連して、本発明は、成形対象の加工物の壁の突出予定部を動的に変形させるのに適し、特に小径の円筒形管材の形成に適応された新規な電気油圧成形機および新規な方法を提案する。

対応する電気油圧成形機はそれゆえ、成形対象の加工物の壁の突出予定部、好ましくは円筒形管材の塑性変形を、その突出予定部の内面に付加されるように意図される成形流体によって可能にするものである。

この電気油圧成形機は、
−変形対象の加工物の前記突出予定部を受けるための標的支持手段であって、前記突出予定部の外面の正面に位置付けられるように意図される刻印を含む標的支持手段と、
−前記成形流体内に、前記突出予定部の所望の塑性変形を起こさせるようになされた、有利な態様としては、高速高圧を実現する衝撃波を発生させる手段と、
を含み、本発明によれば、前記機械は、突出予定部の内面に前記成形流体を付加するツールを含み、前記付加ツールは、
−前記成形流体を収容するように意図され、前記衝撃波を発生させる手段と協働するチャンバと、
−変形対象の壁の突出予定部の正面で開放し、前記チャンバと流体連通して、前記成形流体を通過させ、発生された衝撃波を標的支持手段の刻印に向かって伝播させるように意図された少なくとも１つの下流穴と、
を含む。

特に興味深い実施形態によれば、付加ツールは円筒形の管状要素であり、これは、前記成形流体が充填されるように意図されるチャンバを画定し、
−前記成形流体に衝撃波を発生させるための手段と協働する上流端と、
−前記成形流体を通過させ、前記発生された衝撃波を伝播させるための複数の下流穴が設けられた下流端
の２つの端を含む。

その場合、好ましくは、付加ツールの下流穴は、前記付加ツールを半径方向に通過して開放し、その下流端の円周にわたり分散される。

付加ツールの下流端は円筒形の外面を含み、そこに溝が形成され、その中に下流穴が開放し、前記溝は標的支持手段の刻印の正面の液体貯蔵部を形成するように意図される。

有利な特徴によれば、付加ツールは、下流穴の高さに、成形流体に対して密閉することを確実にする手段を含み、後者の作動領域を限定する。この場合、密閉手段は好ましくは、
−下流孔の両側に設けられ、前記付加ツールと変形対象の加工物との間に位置付けられるようになされたシールと、
−付加ツールの下流穴を液密状態に覆う柔軟エンベロープと、
を含む。

特に興味深い実施形態によれば、衝撃波を発生させる手段は、圧力増倍効果を確保するようになされたピストンを含み、前記ピストンは、付加ツールの上流穴を通って並進／直線運動で移動可能であり、そのチャンバと流体連通し、前記ピストンは、
−付加ツールのチャンバの内部に延びる下流端と、
−それを高速で直線運動させる駆動手段と協働する上流端
の２つの端を含む。この場合、ピストンの駆動手段は、有利な態様としては、ピストンの上流端がその中へと延びる上流空間を含み、前記空間は、導電性流体を受けるようになされ、前記導電性流体の中に、その内部に衝撃波を発生させるのに適した放電を発生させる手段が設けられる。代替的な方法では、ピストンの駆動手段は、ピストンの上流端が延びる高さに磁気空間を含み、この端にはピストンの高速加速を確実にするように意図された磁力を受けるのに適した導電性部品が設けられる。

また別の具体例によれば、付加ツールのチャンバはさらに、
−前記チャンバ内を真空にする手段と、
−前記チャンバに前記成形流体を充填する手段
に接続される。

標的支持手段は、マトリクスまたは、変形対象の加工物に圧着される部品であってもよい。

本発明はまた、上で定義した電気油圧成形機のための、衝撃波を成形流体に付加するツールにも関する。

本発明はさらに、上で定義した電気油圧成形機によって、加工物の壁の突出予定部、例えば半径方向に拡張させ、または形成するための円筒形の管材を塑性変形させる方法にも関する。

この方法は、
−前記変形対象の加工物を標的支持手段、例えばおそらくは拡張により圧着される部品を含むマトリクスの中に位置付けるステップと、
−付加ツールを、その下流穴を変形対象の壁の突出予定部と標的支持手段の刻印の正面に位置付けるステップと、
−付加ツールのチャンバ内に収容された成形流体の中に衝撃波を発生させるステップと、
−前記付加ツールに関して、塑性変形された加工物を引き抜くステップと、
を含む。

本発明を次のような添付の図面に示される各種の実施形態の以下の記述によってさらに説明するが、これは一切限定されない。

本発明による電気油圧成形機の、変形対象の加工物の突出予定部の塑性変形前（上半分）と後（下半分）の縦方向の断面図としての概略図である。 本発明による電気油圧成形機の特定の実施形態の、縦方向の断面図としての概略図であり、ピストンの駆動手段は「水力電気」型である。 図２に示される機械の部分拡大図であり、その、成形流体を変形対象の壁の突出予定部の内面に付加するツールを示す。 マトリクスのタイプの標的支持手段内の円筒形管材の突出予定部を拡張させるための、図３による付加ツールの第一の実施形態の、前記突出予定部の塑性変形前（上半分）と後（下半分）を示す。 拡張により圧着される部品のタイプの標的支持手段内の円筒形管材の突出予定部を拡張させるための、図３による付加ツールの第二の実施形態の、前記突出予定部の塑性変形前（上半分）と後（下半分）を示す。 密閉手段が追加の柔軟エンベロープに置き換えられた、図３による付加ツールをさらに示す。 本発明による電気油圧成形機の他の具体的な実施形態の断面図としての概略図であり、ピストンの駆動手段は「磁気」型である。

図１に概略的に断面図で示されている電気油圧成形機１は、成形流体Ｆによって加工物Ｐの塑性変形を可能にするように意図されている。

一般的に、「変形」、「成形」、「形成」という用語は等しい意味で使用される。

電気油圧成形機１は、成形材料の限界を広げ、その弾性回復を制限することのできる高速成形方法の実行を可能にする。

変形対象の加工物Ｐは、金属材料（例えば、チタン合金、弾性限の高いスチール）または、延性または非延性の非金属材料の中から選択される材料で作製される。

加工物Ｐは、有利な態様としては、縦軸Ｐ’を有し、内面Ｐ１１と外面Ｐ１２を有する壁Ｐ１を含む円筒形管材からなる。

加工物Ｐの壁Ｐ１の「突出予定」部Ｐ１３は、特にプレスまたは引き抜き型の「塑性変形」、すなわち物体を変位させることによって得られる永久変形を受けるように意図される。

その塑性変形は、有利な態様としては、変形対象の加工物Ｐの突出予定部Ｐ１３の、フランス語で“ｄｕｄｇｅｏｎｎａｇｅ”と呼ばれる半径方向の拡張またはビーディングである。

したがって、成形流体Ｆが変形対象の壁Ｐ１の突出予定部Ｐ１３の内面Ｐ１１に、高速高圧で付加されるように意図される。それゆえ、実施されるのは、高い油圧により、その壁Ｐ１の突出予定部Ｐ１３を標的支持手段の刻印へと高速で圧迫することである。

成形流体Ｆは、有利な態様としては、液体、好ましくは水である。

意図される「高速」とは、一切限定されることなく、１００〜１５０ｍ／ｓの間であり、明示される「高圧」は、やはり一切限定されることなく、数百バールか、さらには数千バールを超える場合もある。

このために、本発明によれば、電気油圧成形機１は主として、
−変形対象の壁Ｐ１の前記突出予定部Ｐ１３を受ける標的支持手段２と、
−前記成形流体Ｆの中に衝撃波を発生させる手段３であって、衝撃波は、変形対象の壁Ｐ１の前記突出予定部Ｐ１３の所望の塑性変形を起こさせるようになされる手段と、
−前記成形流体Ｆを変形対象の壁Ｐ１の突出予定部Ｐ１３の内面Ｐ１１に付加するための「ノーズ」とも呼ばれるツール４と、
を含む。

以下に明記するように、付加ツール４は、有利な態様としては、円筒形管材の一部である環状バンドを半径方向に拡張するために、成形流体Ｆによって、衝撃波を突出予定部Ｐ１３に局所的に付加することを可能にする。

一般的に、突出予定部Ｐ１３の「内面」とは、成形流体Ｆが付加される面と理解するものとし、突出予定部Ｐ１３の「外面」とは、標的用刻印の中に押し込まれ、これに適合するように意図される反対の面と理解するものとする。

標的支持手段２は、有利な態様としては、半径方向に拡張されるべき部品を受けるように意図されてもよいマトリクス（または圧着されるべき部品）からなる。

標的支持手段２は、変形対象の壁Ｐ１の突出予定部Ｐ１３の外面Ｐ１２の正面に位置付けられるように意図される環状の刻印２２を含む円筒形の貫通穴２１を含む。

その円筒形の貫通穴２１の直径は、有利な態様としては、間隙内で、その壁Ｐ１の外面１２により画定される変形対象の加工物Ｐの外径に対応する。

刻印２２の形状は相応に、特に変形対象の壁Ｐ１の突出予定部Ｐ１３の所望の最終形状に応じて調整される。

付加ツール４は、変形対象の部品Ｐの縦軸Ｐ’に関して、および円筒形の貫通穴２１の縦軸に関して同軸的に、または少なくとも略同軸的に延びるように意図される縦軸４’を有する円筒形の管状要素からなる。

付加ツール４は、
−成形流体Ｆの中に衝撃波を発生させる手段３と協働する上流端４１ａと、
−前記成形流体Ｆを通過させ、前記発生された衝撃波をその中で伝播させる、複数の下流穴４２が設けられた下流端４１ｂ
の２つの端４１を含む。

付加ツール４は、
−その一部が成形流体Ｆを収容するように意図されるチャンバ４４を画定する円筒形の内面４３ａと、
−その一部が、マトリクス２の刻印２２と変形対象の壁Ｐ１の内面Ｐ１１の正面に位置付けられるように意図される円筒形の外面４３ｂ
の２つの円筒形の表面４３をさらに含む。

付加ツール４の円筒形の外面４３ｂの直径は、有利な態様としては、間隙内で、変形対象の壁Ｐ１の内面Ｐ１１の直径に対応する。

円筒形の外面４３ｂの直径は、例えば、数ミリメートル（例えば、２〜２０ｍｍ）から数センチメートル（例えば、２〜５ｃｍ）の間である。

付加ツール４の下流穴４２は、変形対象の壁Ｐ１の突出予定部Ｐ１３の正面およびマトリクス２の刻印２２の正面で開放するように意図される。

下流穴４２は、成形流体Ｆが、特にその成形流体Ｆ内で発生された衝撃波が標的支持手段２の刻印２２に向かって最適に伝播されることを確実にするために、前記チャンバ４４から通過できるようになされる。

したがって、下流穴４２の端は開放しており、すなわち、一方で、これらは内側においてチャンバ４４と流体連通し、他方で、付加ツール４の周辺外面４３ｂの高さにおいて開放端を有する。

下流穴４２は、付加ツール４の円周にわたって規則的に分散され、これらは一定の角度領域だけ離間される。下流穴４２は少なくとも２つであり、ここではこれらは４つで、２つずつ約９０°の角度領域だけ離間されている。

各下流穴４２は半径方向に、すなわち付加ツール４の軸４’を通過する半径方向軸上に延びる。

さらに、下流穴４２は各々、長いスロットの形状であり、その縦軸は付加ツール４の縦軸４’に平行に延びる。

前記穴４２の縦軸４’に沿った長さは、少なくとも略、壁Ｐ１の縦軸Ｐ’に沿った突出予定部Ｐ１３の幅または標的支持手段２の刻印２２の幅に対応する。

前記穴４２の幅は、付加ツール４の下流端４１ｂの円周の最大部分を占有し、その一方で、それに作用する機械的ひずみに抵抗できる構造を保持するようになされる。

付加ツール４の外面４３ｂは、その下流端４１ｂの側に溝４６をさらに含み、その中に下流穴４２が開放する。

その構造によって、成形圧力を、半径方向に拡張することにより変形されるべき突出予定部Ｐ１３の内周全体にわたり均一に分散させることができる。

このために、概して環状の溝４６は、付加ツール４の外面４３ｂの円周全体にわたって延び、（その縦軸４’の反対で）周辺へと開放する。

前記溝４６の長さは、下流穴４２の長さと等しいか、少なくとも略等しい。縦軸４’に沿った前記溝４６の長さは、壁Ｐ１の縦軸Ｐ’に沿った突出予定部Ｐ１３の幅または標的支持手段２の刻印２２の幅に少なくとも略対応する。

その深さは、１０分の数ミリメートルであり、例えば０．３ｍｍ〜０．７ｍｍの間である。

前記溝４６はそれゆえ、変形対象の壁Ｐ１の突出予定部Ｐ１３の内面Ｐ１１と共に、マトリクス２の刻印２２の正面液体Ｒの貯蔵部を形成するように意図される。

付加ツール４は、その下流穴４２の高さにおいて、その周辺面４３ｂにおいて成形流体Ｆに対する密閉性を確保するための手段４７をさらに含む。

前記密閉手段４７は、下流穴４２と溝４６の両側に成形流体Ｆの作動領域を限定するのに役立つ。

ここで、前記密閉手段４７は２つのＯリング４７ａを含み、これらは下流穴４２と溝４６の両側において、付加ツール４の外面４３ｂの周囲に位置付けられる。

前記Ｏリング４７ａはそれゆえ、前記下流穴４２と前記溝４６に関して、一方は上流に、他方は下流に、それぞれ位置付けられる。

前記Ｏリング４７ａは、付加ツール４の外面４３ｂと変形対象の壁Ｐ１の内面Ｐ１１との間に位置付けられて、液体貯蔵部Ｒの上流／下流限界を画定する一役を担うようになされる。

付加ツール４のチャンバ４４は、付加ツール４の下流部分にわたり、その下流端４１ｂの側に延びる。

前記チャンバ４４は、付加ツール４の内面４３ａによって画定される直径ｄを有する、概して円筒形状を有する。

例えば、前記チャンバ４４は、数ミリメートルから数センチメートルの間の直径と、所望の変形を得るのに十分に大きい容量を有する。

下流端において、チャンバ４４は上述の下流穴４２によって半径方向に開放する。

上流端において、前記チャンバ４４は、付加ツール４の縦軸４’に関して同軸的に配置された上流穴４８により開放する。

前記上流穴４８はチャンバ４４と流体連通し、これはチャンバ４４内に収容される成形流体Ｆの中に衝撃波を発生させる手段３に接続される。

「衝撃波」とは、特に、何れの理論にも限定されることなく、突然の移動に関連する波と理解し、これは特に高圧波の形状を有する。

「衝撃波」とは、さらに、成形流体Ｆを通る衝撃の伝播に関連する衝撃型の移動（動き、圧力、またはその他あらゆる可変物）と理解する。

前記衝撃波は、有利な態様としては、圧力が比較的重要な数値まで急速に上昇する波面により特徴付けられる。

ここで、成形流体Ｆの中に衝撃波を発生させるための手段３は、チャンバ４４の上流穴４８を通る直線運動で移動可能なピストン３１を含み、これは、その縦軸４’に同軸に向かう方向にある。

ピストン３１は、付加ツール４の上流部分にわたり、その上流端４１ａの側に延びる。

前記ピストン３１には、
−付加ツール４のチャンバ４４の内部に伸び、成形流体Ｆと接触する下流端３１ａと、
−成形流体Ｆ内に所望の衝撃波を発生させるための、上流／下流の方向に高速で突出させるための手段３２と協働する上流端３１ｂ
の２つの反対の端が設けられている。

例えば、ピストン３１のストロークは、移動されるべき液体の体積に勝り、変形を可能にし、その突出速度は１００〜１５０ｍ／ｓの間である。

前記ピストン３１は有利な態様としては、圧力増倍効果を有するタイプのものである。

「圧力増倍効果」とは、付加ツール４のチャンバ４４の内部の圧力が、ピストン３１の上流端３１ｂで発生する圧力の少なくとも２倍であると理解する。

「圧力増倍効果」とは、有利な態様としては、ピストン３１の上流端３１ｂに作用する圧力とその下流端３１ａに作用する圧力との間で５〜１５倍（例えば、１０倍）の増倍があると理解する。

このために、ピストン３１の下流端３１ａの前面は、ピストン３１の上流端３１ｂの前面の５〜１５分の１（例えば１０分の１）である。ピストン３１の断面の関係によって、圧力の増倍を可能にする。

例えば、ピストン３１の下流端３１ａの前面の直径は１０ｍｍ〜２０ｍｍの間であり、ピストン３１の上流端３１ｂの前面の直径は５０〜７０ｍｍの間である。

圧力は、有利な態様としては、上流側から下流側へと５〜１５倍（例えば１０倍）に増倍される。

前記ピストンはそれゆえ、流体の圧力を「強化」する原理を適用する。

この場合、ピストン３１の上流端３１ｂはピストンのヘッドを形成し、その下流端３１ａはチャンバ４４の内部に延びるシャフトを形成する。

ピストン３１の、シャフトを形成する前記下流端３１ａの直径は、有利な態様としては、間隙内で、チャンバ４４の直径と同じである。

実際に、成形対象の加工物Ｐは、貫通穴２１の内部に位置付けることによって、マトリクス２の中に適正に挟み込まれる。

特に、その壁Ｐ１の突出予定部Ｐ１３は、軸方向に、前記マトリクス２の刻印２２の正面に適正に挟み込まれる。

次に、付加ツール４は前記部品Ｐの中に、その下流穴４２がマトリクス２の前記同じ刻印２２の正面に挟み込まれる。

このために、付加ツール４は、加工物Ｐの自由端を通る直線運動によって、相互に同軸に導入される。

付加ツール４の下流端４１ｂと変形対象の壁Ｐ１との間の密閉性は、付加ツール４の前記外面４３ｂと前記壁Ｐ１の内面Ｐ１１との間に位置付けられる密閉手段４７によって確保される。

その後、付加ツール４は成形流体Ｆで適切に満たされることにより、これが下流穴４２の内部に延びることによってチャンバ４４を満杯にし、それが液体貯蔵部Ｒを形成する溝４６を満たす。

次に、ピストン３１の直線運動の駆動手段３２が作動されて、それが、引っ込んだ上流位置（図１の上半分）から展開された下流位置（図１の下半分）へと突出するようにさせる。

ピストン３１の下流端３１ａはそれゆえ、付加ツール４の下流穴４２の方向に高速で移動され、前記移動は付加ツール４のチャンバ４４の中で成形流体Ｆ内に衝撃波を発生させる。

前記衝撃波は、成形流体Ｆ内で液体貯蔵部Ｒまで伝播する。

成形流体Ｆはそれゆえ、変形対象の突出予定部Ｐ１３の内面Ｐ１１に動的な半径方向の圧力を付与し、前記付与によって高速にそれを半径方向に拡張し、マトリクス２の刻印２２に適合する状態となる（図１の下半分参照）。

変形が終了したら、付加ツール４は変形された加工物Ｐから引き抜かれ、これが今度はマトリクス２から引き抜かれる。

新しい加工物Ｐを成形するには、ピストン３１をその、引っ込んだ上流位置（図１の上半分）へとセットし、上述の動作を再び実行させればよい。

図２およびそれ以降の図面は、本発明による電気油圧成形機の具体的な実施形態を示している。

図２と３に示される電気油圧成形機１は、図１に関して上述したものと同じタイプである。

これは、標的支持部（図示せず）と、成形流体Ｆ内に衝撃波を発生させる手段３と、変形対象の壁の突出予定部（図示せず）に成形流体Ｆを付加するツール４と、を含む。

ここで、再び、付加ツール４は円筒形の長い管状要素の形状を有し、
−成形流体Ｆに衝撃波を発生させる手段３と協働する上流端４１ａと、
−成形流体Ｆを通過させ、その中で発生された衝撃波を伝播させるための複数の下流穴４２が設けられた下流端４１ｂ
の２つの端を有する。

前記付加ツール４は、
−成形流体Ｆを収容するように意図されるチャンバ４４を画定する内面４３ａと、
−マトリクスの刻印および変形対象の壁の内面の正面に位置付けられるように意図される外面４３ｂ
の前記２つの円筒形の表面をさらに含む。

付加ツール４のチャンバ４４は、下流では、液体貯蔵部Ｒを画定するように意図される溝４６の底部に延びる下流穴４２により、上流では、ピストン３１が延びる高さにある上流穴４８により開放する。

ここで、付加ツール４のチャンバ４４には、２つの開放端導管６、すなわち上側導管６ａと下側導管６ｂが設けられている（図３）。

前記２つの開放端導管６ａ、６ｂは、相互に同軸的に、垂直に、付加ツール４の縦軸４’の両側に位置付けられる。

開放端上側導管６ａは、チャンバ４４内に一次空気の真空、すなわち、例えば１〜１０００Ｐａを発生させる手段に接続されるように意図される。そして、開放端下側導管６ｂは、前記チャンバ４４に成形流体Ｆを充填し、およびそこから排出する手段に接続されるように意図される。

前記手段の機能は、前記専用手段３による衝撃波発生中に、前記チャンバ４４内の圧縮空気のマットレスの生成を回避することである。

衝撃波を発生させる手段３はピストン３１を含み、その駆動手段３２は、ここでは、「水力電気」式駆動手段である。

一般的に、「水力電気式駆動手段」とは、適当な放電により導電性流体内に発生された衝撃波により発生された推進力によって、ピストンの突出を確実にする装置と理解する。

ここで、前記駆動手段３２は、チャンバ３２ｂを画定する空間３２ａからなり、その中に１対の電極３２ｃとピストン３１の上流端３１ｂが延びる。

両方の電極３２ｃは、上述のチャンバ３２ｂを満たす導電性流体Ｃの内部に放電を伝達させるように意図される。

両方の電極３２ｃは、空間３２ａの両側に取り付けられ、これらは離間されて、相互の正面に位置付けられ、これは、ここでは、垂直または略垂直軸に沿っている。

前記２つの電極３２ｃは、可溶性導電性ワイヤ（図示せず）により接続され、（特にその溶融時間に応じて）衝撃波の開始時間を制御してもよい。

空間３２ｃには、有利な態様としては、吸引真空導管（図示せず）が設けられ、その機能は、放電中の圧縮空気のマットレスの生成を回避することである。

ここで再び、前記ピストン３１は、圧力増倍効果を確実にするようになされている。

「圧増倍効果」とは、有利な態様としては、ピストン３１の上流端３１ｂに導電性流体Ｃが作用する圧力と、その下流端３１ａによって成形流体Ｆに作用する圧力との間に５〜１５倍（例えば、１０倍）の増倍があると理解する。

実際に、ピストン３１を動作させるために、強力な放電（１０分の数ｋＶおよびｋＡ）が両方の電極３２ｃ間にごく短時間で（数マイクロ秒から数百マイクロ秒の間）で放出される。

強力な電流が、空間３２ｂ内にある導電性流体Ｃを通過して、最初の衝撃波を発生させ、これが前記導電性流体Ｃの圧力を動的に上昇させる。

発生された最初の衝撃波は、ピストン３１の上流端３１ｂをスラストさせ、それが下流側に向かって直線運動で突出される。

前記運動は、付加ツール４のチャンバ４４の成形流体Ｆの中に最終的な衝撃波を発生させる。

さらに説明するように、前記最終的な衝撃波は成形流体Ｆの中で溝４６まで伝播し、高速で加工物Ｐを拡張させ、それがマトリクスの刻印（ここでは図示せず）に適合する状態となる。

図４は、マトリクス２の中の加工物Ｐの突出予定部Ｐ１３を拡張させるための、図３による付加ツール４のある実施形態を示している。

この場合、前記突出予定部Ｐ１３は、成形流体Ｆ内で発生された衝撃波の効果によって前記マトリクス２の前記刻印２２に押し付けられる（図４の下半分に示される）。

図５は、挿入により追加されたリング７の中の部品Ｐの突出予定部Ｐ１３を拡張させるための、図３の付加ツール４の実施形態を示す。

リング７は、ここでは標的支持手段を形成し、例えば、フェルール型の金属部品からなる。これは、マトリクス２の刻印２２の中に保持される。

前記リング７は、刻印を形成する内面７１を含み、加工物Ｐの突出予定部Ｐ１３は、その形成中にそこに適合するように意図される。

実際に、成形対象の部品Ｐの突出予定部Ｐ１３は、成形流体Ｆの中で発生された衝撃波の効果により、追加されたリング７の刻印７１に押し付けられる（図５の下半分に示される）。

前記リング７はそれゆえ、成形対象の加工物Ｐの突出予定部Ｐ１３とマトリクス２の刻印２２との間に挟まれる。それゆえ、これはその突出予定部Ｐ１３の半径方向の拡張によって加工物Ｐに圧着される。

図６は、図２および３による付加ツール４を示しており、その密閉手段４７は柔軟エンベロープ４７ｂからなる。

ここで、柔軟エンベロープ４７ｂは、液密であり、ポリウレタン等の材料で作製される、あるタイプのスリーブからなる。

前記柔軟エンベロープ４７ｂは、付加ツール４の外面４３ｂの下流部分を覆う。

特に、前記柔軟エンベロープ４７ｂは、付加ツール４の下流穴４２の正面に延び、溝４６の周辺開口部を閉じて、貯蔵部Ｒを半径方向に画定する。

前記柔軟エンベロープ４７ｂは、有利な態様としては、付加ツール４に、下流穴４２と溝４６の両側において２つのカラー４７ｃによって固定される。

その実施形態は、それが貯蔵部Ｒを画定し、それゆえ、成形流体Ｆの漏れを回避する点で興味深い。このことにより、真空にし、充填する動作は、成形作業の都度繰り返されない。

このようなツール４は、前記柔軟エンベロープ４７ｂと共に、図１〜５に関して上述したものと同じ方法で実装される。

図７もまた、上述のものと同じ種類の電気油圧成形機１を示している。

これは、標的支持手段（図示せず）と、成形流体Ｆの内部に衝撃波を発生させる手段３と、成形対象の壁の突出予定部（図示せず）に成形流体Ｆを付加するツール４と、を含む。

衝撃波を発生させる手段３はピストン３１を含み、その駆動手段３２は、ここでは「磁気」駆動手段である。

「磁気」駆動手段３２は磁気空間３２ｍを含み、そこには、磁界集束手段の有無を問わず、コイル３２ｓが設けられている。

ピストン３１の上流端３１ｂは磁気空間３２ｍ内に位置付けられる。

ここで、前記上流端３１ｂは部品３１ｃを含み、これは導電性であり、ピストン３１の高速加速を確実にするように意図される磁気スラストに抵抗することのできる推進装置を形成する。

ここで、推進部品３１ｃは中実のコアを構成し、これがコイル３２ｓを交換せずに、磁界集束手段の角度を調節できる。

推進部品３１ｃの周辺面の機械加工によって、上流側から下流側へと拡散するテーパのついた部品を得ることができる。

前記推進部品３１ｃは、所定の角度α（前記推進部品３１ｃの縦軸に関する）を有し、これはピストン３１を移動させるように意図される。

発生された軸方向の力は、磁界収束装置の角度αによって異なる。

その角度αを大きくすることにより、推進装置３１ｃとそれに関連するピストン３１の上で発生される推進スラストが増大する。

他の何れの形態の「磁気」駆動手段３２も使用可能である。

例えば、磁界集束装置を持たないコイル（例えば、テーパのついたコイルを用いたもの）を使用することも可能であり、すると、角度αは固定され、それゆえ限定される。

コイルはまた、らせん状に機械加工されたフラットコイルとすることもでき、その軸はピストンの軸と少なくとも略同軸的に延び、コイルの正面のピストンは直接、コンデンサの放電により生成されるスラストを受ける。

本発明はそれゆえ、加工物、有利な態様としては、管状の放射状形状の加工物の動的な半径方向の拡張のための興味深い技術的解決策を提供する。

その部品の高速変形によって、弾性回復を制限でき、それゆえ、その塑性変形に有利である。

本発明による機械は、様々な利点、特に、
−加工物Ｐを汚さずに圧着することが可能であること、
−弾性回復がないこと、
−成形時間が非常に短時間（数ミリ秒）であること、
−あらゆる種類の材料に応用できること、
−自動化が可能であること、
−例えば数ミリメートルから数センチメートルの間の小径の管材を半径方向に拡張させることが可能であること
を提供する。

Claims (11)

1. 成形対象の加工物（Ｐ）、好ましくは円筒形の管材の壁（Ｐ１）の突出予定部（Ｐ１３）を、その突出予定部（Ｐ１３）の内面（Ｐ１１）に付加されるように意図される成形流体（Ｆ）によって塑性変形させる電気油圧成形機において、
   −前記成形対象の加工物（Ｐ）の前記突出予定部（Ｐ１３）を受けるための標的支持手段（２、７）であって、前記突出予定部（Ｐ１３）の外面（Ｐ１２）の正面に位置付けられるように意図される刻印（２２、７１）を含む標的支持手段（２、７）と、
   −前記成形流体（Ｆ）内に、前記突出予定部（Ｐ１３）の所望の前記塑性変形を起こさせるようになされた衝撃波を発生させる手段（３）と、
   を含み、
   前記電気油圧成形機（１）は、前記突出予定部（Ｐ１３）の前記内面（Ｐ１１）に前記成形流体（Ｆ）を付加するツール（４）を含み、前記付加ツール（４）は、
   −前記成形流体（Ｆ）を収容するように意図されたチャンバ（４４）であって、前記チャンバ（４４）に収容されるように意図された前記成形流体（Ｆ）の中に前記衝撃波を発生させる手段（３）と協働するチャンバ（４４）と、
   −前記変形対象の壁（Ｐ１）の前記突出予定部（Ｐ１３）の正面で開放し、前記チャンバ（４４）と流体連通して、前記成形流体（Ｆ）を通過させ、前記発生された衝撃波を前記標的支持手段（２、７）の前記刻印（２２、７１）に向かって伝播させるように意図された少なくとも１つの下流穴（４２）と、
   を含むことを特徴とする電気油圧成形機（１）。
2. 前記付加ツール（４）は円筒形の管状要素としての形状とされ、これは前記成形流体（Ｆ）が充填されるように意図される前記チャンバ（４４）を画定し、
   −前記成形流体（Ｆ）に衝撃波を発生させる手段（３）と協働する上流端（４１ａ）と、
   −前記成形流体（Ｆ）を通過させ、前記発生された衝撃波を伝播させるためのいくつかの複数の下流穴（４２）が設けられた下流端（４１ｂ）
   の２つの端（４１）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気油圧成形機。
3. 前記付加ツール（４）の前記下流穴（４２）は、前記付加ツール（４）を半径方向に通過して開放し、これらが前記下流端（４１ｂ）の円周にわたり分散されることを特徴とする、請求項２に記載の電気油圧成形機。
4. 前記付加ツール（４）の前記下流端（４１ｂ）は円筒形の外面（４３ｂ）を含み、そこに溝（４６）が形成され、その中に前記下流穴（４２）が開放し、前記溝（４６）は前記標的支持手段（２、７）の前記刻印（２２、７１）の正面の液体貯蔵部（Ｒ）を形成するように意図されることを特徴とする、請求項３に記載の電気油圧成形機。
5. 前記付加ツール（４）は、前記下流穴（単数または複数）（４２）の高さに、前記成形流体（Ｆ）に対して密閉することを確実にする手段（４７）を含み、その作動領域を限定することを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の電気油圧成形機。
6. 前記密閉手段（４７）は、
   −前記下流孔（単数または複数）（４２）の両側に設けられ、前記付加ツール（４）と前記変形対象の加工物（Ｐ）との間に位置付けられるようになされたシール（４７ａ）または、
   −前記付加ツール（４）の前記下流穴（単数または複数）（４２）を液密状態に覆う柔軟エンベロープ（４７ｂ）、
   を含むことを特徴とする、請求項５に記載の電気油圧成形機。
7. 前記衝撃波を発生させる手段（３）は、圧力増倍効果を確保するようになされたピストン（３１）を含み、前記ピストン（３１）は、前記付加ツール（４）の上流穴（４８）を通って直線運動で移動可能であり、そのチャンバ（４４）と流体連通し、前記ピストン（３１）は、
   −前記付加ツール（４）の前記チャンバ（４４）の内部に延びる下流端（３１ａ）と、
   −それを高速で直線運動させる駆動手段（３２）と協働する上流端（３１ｂ）
   の２つの端を含むことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の電気油圧成形機。
8. 前記ピストン（３１）の前記駆動手段（３２）は、前記ピストン（３１）の前記上流端（３１ｂ）がその中へと延びる上流空間（３２ａ）を含み、前記空間（３２ａ）は、導電性流体（Ｃ）を受けるようになされ、前記導電性流体（Ｃ）の中に、その内部に衝撃波を発生させるのに適した放電を発生させる手段（３２ｃ）が設けられることを特徴とする、請求項７に記載の電気油圧成形機。
9. 前記ピストン（３１）の前記駆動手段（３２）は、前記ピストン（３１）の前記上流端（３１ｂ）が延びる高さに磁気空間（３２ｍ）を含み、この端には前記ピストン（３１）の高速加速を確実にするように意図された磁力を受けるのに適した導電性部品（３１ｃ）が設けられることを特徴とする、請求項７に記載の電気油圧成形機。
10. 前記付加ツール（４４）の前記チャンバ（４４）はさらに、
    −前記チャンバ（４４）内を真空にする手段と、
    −前記チャンバ（４４）に前記成形流体（Ｆ）を充填する手段
    に接続されることを特徴とする、請求項１〜９の何れか１項に記載の電気油圧成形機。
11. 加工物（Ｐ）、例えばその拡張またはその形成のための円筒形管材の壁（Ｐ１）の突出予定部（Ｐ１３）を請求項１〜１０の何れか１項に記載の電気油圧成形機（１）によって塑性変形させる方法において、
    −前記変形対象の加工物（Ｐ）を前記標的支持手段（２、７）、例えばおそらくは拡張により圧着される部品（７）を含むマトリクス（２）の中に位置付けるステップと、
    −前記付加ツール（４）を、その下流穴（単数または複数）（４２）を前記変形対象の壁（Ｐ１）の前記突出予定部（Ｐ３１）と前記標的支持手段（２、７）の前記刻印（２２、７１）の正面に位置付けるステップと、
    −前記付加ツール（４）の前記チャンバ（４４）内に収容された前記成形流体（Ｆ）の中に前記衝撃波を発生させるステップと、
    −前記付加ツール（４）に関して、塑性変形された前記加工物（Ｐ）を引き抜くステップと、
    を含むことを特徴とする方法。

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