JP3311480B2 - 管状部材の形成方法 - Google Patents
管状部材の形成方法Info
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D26/02—Shaping 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
- B21D26/033—Deforming tubular bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/012—Hollow or tubular elements
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- Fluid Mechanics (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液圧内部圧力を利用して
所定形状の管状部材を形成する方法、及びこれに使用す
るダイス組立体に関する。
所定形状の管状部材を形成する方法、及びこれに使用す
るダイス組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】管状素材をダイス内に配置し、管状素材
の内部に流体圧力を加えて管状素材をダイスキャビティ
に相当する形状まで膨張させるような液圧形成方法によ
り管状部材の横断面輪郭を形成することは既知である。
このような液圧形成方法は、市販の円形断面チューブを
自動車のボディやシャシーの製造に有効な細長いボック
ス形状の管状フレーム部材へと変形するのに特に有用で
ある。
の内部に流体圧力を加えて管状素材をダイスキャビティ
に相当する形状まで膨張させるような液圧形成方法によ
り管状部材の横断面輪郭を形成することは既知である。
このような液圧形成方法は、市販の円形断面チューブを
自動車のボディやシャシーの製造に有効な細長いボック
ス形状の管状フレーム部材へと変形するのに特に有用で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法において
は、管状素材の円周膨張率は、容易に入手できる市販級
の管状スチールチューブを使用した場合（チューブを大
幅に肉薄化しない限り）、たかだか２−５％であること
が判明している。従って、管状素材の円周長がボックス
形状の最終製品の円周長よりたった約２−５％程度小さ
いものしか使用できない。それ以上小さな円周長の管状
素材を使用すると、液圧形成ダイスを閉じて円形管状素
材をボックス形状のキャビティ内に閉じ込めたときに、
四角な穴へ丸い棒を押し込んだ際に生じるようなよく知
られた問題（すなわち、押し込まれた棒が穴を完全に埋
めることができず、棒を完全に四角な形状に形成できな
いという問題）が発生してしまう。
は、管状素材の円周膨張率は、容易に入手できる市販級
の管状スチールチューブを使用した場合（チューブを大
幅に肉薄化しない限り）、たかだか２−５％であること
が判明している。従って、管状素材の円周長がボックス
形状の最終製品の円周長よりたった約２−５％程度小さ
いものしか使用できない。それ以上小さな円周長の管状
素材を使用すると、液圧形成ダイスを閉じて円形管状素
材をボックス形状のキャビティ内に閉じ込めたときに、
四角な穴へ丸い棒を押し込んだ際に生じるようなよく知
られた問題（すなわち、押し込まれた棒が穴を完全に埋
めることができず、棒を完全に四角な形状に形成できな
いという問題）が発生してしまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段並びに作用効果】本発明の
管状部材形成方法の特徴とするところは、第１ダイス及
び第２ダイスであって、これらのダイスが、これらのダ
イス間への管状素材の配置を許容する開位置と管状部材
の横断面に実質上相当する横断面を有するキャビティ部
分をダイス間に画定する閉位置とを有し、第１ダイスが
管状部材の所望深さより大きな全体深さを有するキャビ
ティを備え、このキャビティが、形成すべき管状部材の
幅に等しく管状素材の直径より小さな幅、及び、管状部
材の深さに等しい深さを有する形成部分と、管状部材の
幅より大きな幅で離間し、形成部分の幅まで傾斜して収
斂する壁を有する入口部分とを備えている第１ダイス及
び第２ダイスを準備する工程と；入口部分内へ管状素材
を位置決めする工程と；第１及び第２ダイスを開位置か
ら閉位置へ相対的に移動させることにより、管状素材を
キャビティ部分内へ押し込む際に、入口部分の壁が管状
素材に係合して管状素材を案内し収縮させる工程と；第
１及び第２ダイスが閉位置にある状態で、収縮した管状
素材に内部圧力を加えて、収縮した管状素材を第１及び
第２ダイス間に画定された横断面形状まで膨張させる工
程と；を有することである。
管状部材形成方法の特徴とするところは、第１ダイス及
び第２ダイスであって、これらのダイスが、これらのダ
イス間への管状素材の配置を許容する開位置と管状部材
の横断面に実質上相当する横断面を有するキャビティ部
分をダイス間に画定する閉位置とを有し、第１ダイスが
管状部材の所望深さより大きな全体深さを有するキャビ
ティを備え、このキャビティが、形成すべき管状部材の
幅に等しく管状素材の直径より小さな幅、及び、管状部
材の深さに等しい深さを有する形成部分と、管状部材の
幅より大きな幅で離間し、形成部分の幅まで傾斜して収
斂する壁を有する入口部分とを備えている第１ダイス及
び第２ダイスを準備する工程と；入口部分内へ管状素材
を位置決めする工程と；第１及び第２ダイスを開位置か
ら閉位置へ相対的に移動させることにより、管状素材を
キャビティ部分内へ押し込む際に、入口部分の壁が管状
素材に係合して管状素材を案内し収縮させる工程と；第
１及び第２ダイスが閉位置にある状態で、収縮した管状
素材に内部圧力を加えて、収縮した管状素材を第１及び
第２ダイス間に画定された横断面形状まで膨張させる工
程と；を有することである。
【０００５】本発明は、所望の最終製品の幅より大きな
直径を有する円形管状素材を液圧形成ダイス組立体内に
配置し、ダイス組立体を閉じて管状素材を所定形状のキ
ャビティ部分内へ押し込み、押し込まれて収縮した管状
素材内へ流体圧力を導入して、収縮した管状素材をキャ
ビティ部分に相当する形状まで膨張させるような改善し
た液圧形成ダイス組立体及び管状部材形成方法を提供す
る。
直径を有する円形管状素材を液圧形成ダイス組立体内に
配置し、ダイス組立体を閉じて管状素材を所定形状のキ
ャビティ部分内へ押し込み、押し込まれて収縮した管状
素材内へ流体圧力を導入して、収縮した管状素材をキャ
ビティ部分に相当する形状まで膨張させるような改善し
た液圧形成ダイス組立体及び管状部材形成方法を提供す
る。
【０００６】本発明はまた、安価に製造でき、メンテナ
ンス費が安いダイス組立体を提供する。
ンス費が安いダイス組立体を提供する。
【０００７】本発明の方法においては、第１及び第２ダ
イスがその閉じ運動時に共働して管状素材を形成部分内
へ下方に押し込み、その間、入口部分の傾斜した壁が管
状素材を案内して、ダイス間へ管状素材を挟むことなく
管状素材を収縮させる。好ましくは、第１ダイスはその
側壁と底壁との間に丸い隅部を備え、管状部材に丸い隅
部を形成させる。しかし、上方ダイスの蓋壁の縁部を形
成部分の側壁から離れる方向へ丸くしてダイスの製造を
容易にしてもよく、この場合、（管状素材の内部へ作用
させる）内部流体圧力の大きさを側壁、底壁、蓋壁及び
下方隅部に当接させるように管状素材を適正に膨張させ
るには十分であるが、ダイスキャビティの丸い上方隅部
内へ管状素材を完全に押し込むほどには大きくないレベ
ルに制御することにより、管状部材の丸い隅部が形成さ
れる。
イスがその閉じ運動時に共働して管状素材を形成部分内
へ下方に押し込み、その間、入口部分の傾斜した壁が管
状素材を案内して、ダイス間へ管状素材を挟むことなく
管状素材を収縮させる。好ましくは、第１ダイスはその
側壁と底壁との間に丸い隅部を備え、管状部材に丸い隅
部を形成させる。しかし、上方ダイスの蓋壁の縁部を形
成部分の側壁から離れる方向へ丸くしてダイスの製造を
容易にしてもよく、この場合、（管状素材の内部へ作用
させる）内部流体圧力の大きさを側壁、底壁、蓋壁及び
下方隅部に当接させるように管状素材を適正に膨張させ
るには十分であるが、ダイスキャビティの丸い上方隅部
内へ管状素材を完全に押し込むほどには大きくないレベ
ルに制御することにより、管状部材の丸い隅部が形成さ
れる。
【０００８】
【実施例】図１には、液圧形成した自動車のための管状
部材１０を示す。管状部材１０は実質上Ｕ字形を呈して
おり、図２に示すような横断面輪郭を有する。
部材１０を示す。管状部材１０は実質上Ｕ字形を呈して
おり、図２に示すような横断面輪郭を有する。
【０００９】図２に示すように、管状部材１０は頂壁１
６と、底壁１８と、これらを連結する離間した側壁２
０、２２とを有する。
６と、底壁１８と、これらを連結する離間した側壁２
０、２２とを有する。
【００１０】頂壁１６は丸い隅部２４、２６により側壁
２０、２２に連結している。底壁１８は丸い隅部２８、
３０により側壁２０、２２に連結している。図２に示す
横断面は全体幅ｗと深さｈとを有する。従って、管状部
材１０は、普通の正方形や矩形の如き四辺形管状横断
面、または図２に示す横断面の如き一層複雑な四辺形又
は多角形横断面を有する。円形又は楕円形の横断面によ
り提供される湾曲表面とは異なり、四辺形形状は平坦な
表面を提供し、これらの平坦表面にブラケット等を溶着
できる。
２０、２２に連結している。底壁１８は丸い隅部２８、
３０により側壁２０、２２に連結している。図２に示す
横断面は全体幅ｗと深さｈとを有する。従って、管状部
材１０は、普通の正方形や矩形の如き四辺形管状横断
面、または図２に示す横断面の如き一層複雑な四辺形又
は多角形横断面を有する。円形又は楕円形の横断面によ
り提供される湾曲表面とは異なり、四辺形形状は平坦な
表面を提供し、これらの平坦表面にブラケット等を溶着
できる。
【００１１】図３は管状部材１０を製造すべき円形断面
の管状素材３６を示す。円形断面の管状素材３６は直径
ｄと肉厚ｔとを有する。図３の円形断面の管状素材３６
と図２の液圧形成部材とを比較すると、管状素材３６の
直径ｄは管状部材１０の幅ｗより大きくなっている。図
２における横断面の周長は図３の管状素材３６の周長よ
り約５％大きい。これについては後述する。円形断面の
管状素材３６は普通のチューブ曲げ技術を使用して図１
の実質上Ｕ字形状に折り曲げられる。
の管状素材３６を示す。円形断面の管状素材３６は直径
ｄと肉厚ｔとを有する。図３の円形断面の管状素材３６
と図２の液圧形成部材とを比較すると、管状素材３６の
直径ｄは管状部材１０の幅ｗより大きくなっている。図
２における横断面の周長は図３の管状素材３６の周長よ
り約５％大きい。これについては後述する。円形断面の
管状素材３６は普通のチューブ曲げ技術を使用して図１
の実質上Ｕ字形状に折り曲げられる。
【００１２】図４を参照すると、下方（第１）ダイス４
０はこのダイスの長手方向に沿って延びるキャビティ４
４を有し、このキャビティは下方ダイス４０の頂面４６
から下方にダイス内に延びている。キャビティ４４は入
口開口５０を形成する傾斜した漏斗状の壁５２、５４を
介して頂面４６で開口している。キャビティ４４は底壁
５８と、側壁６０、６２、６３とを有する。凹状の丸い
隅部６４は底壁５８と側壁６０とを滑らかに接続する。
同様に、凹状の丸い隅部６６は底壁５８と側壁６２とを
滑らかに接続する。側壁６０、６３は角度的に約１度だ
け相互に離れるように僅かに傾斜し、キャビティ４４か
らの液圧形成したチューブの最終取り出しを容易にす
る。従って、図４に示すように、下方ダイス４０のキャ
ビティ４４の全体深さは管状部材の所望の高さｈより大
きく、最下方の形成部分と、入口開口５０の漏斗状の傾
斜壁５２、５４により画定される最上方の入口部分とを
有する。
０はこのダイスの長手方向に沿って延びるキャビティ４
４を有し、このキャビティは下方ダイス４０の頂面４６
から下方にダイス内に延びている。キャビティ４４は入
口開口５０を形成する傾斜した漏斗状の壁５２、５４を
介して頂面４６で開口している。キャビティ４４は底壁
５８と、側壁６０、６２、６３とを有する。凹状の丸い
隅部６４は底壁５８と側壁６０とを滑らかに接続する。
同様に、凹状の丸い隅部６６は底壁５８と側壁６２とを
滑らかに接続する。側壁６０、６３は角度的に約１度だ
け相互に離れるように僅かに傾斜し、キャビティ４４か
らの液圧形成したチューブの最終取り出しを容易にす
る。従って、図４に示すように、下方ダイス４０のキャ
ビティ４４の全体深さは管状部材の所望の高さｈより大
きく、最下方の形成部分と、入口開口５０の漏斗状の傾
斜壁５２、５４により画定される最上方の入口部分とを
有する。
【００１３】図４に示すように、キャビティ４４の側壁
６０は頂点７０において漏斗状の壁５２と交わる。同様
に、キャビティの側壁６３は頂点７２において漏斗状の
壁５４と交わる。
６０は頂点７０において漏斗状の壁５２と交わる。同様
に、キャビティの側壁６３は頂点７２において漏斗状の
壁５４と交わる。
【００１４】図４はまた、下方ダイス４０の入口開口５
０内に位置した管状素材３６をも示す。管状素材３６の
直径ｄが形成キャビティ４４の形成部分の幅即ち図２の
横断面の幅ｗより大きいので、管状素材３６は入口開口
５０内に位置し、実質上頂点７０、７２において漏斗状
の壁５２、５４に支持される。
０内に位置した管状素材３６をも示す。管状素材３６の
直径ｄが形成キャビティ４４の形成部分の幅即ち図２の
横断面の幅ｗより大きいので、管状素材３６は入口開口
５０内に位置し、実質上頂点７０、７２において漏斗状
の壁５２、５４に支持される。
【００１５】図４はまた上方（第２）ダイス４２をも示
し、このダイスは底面７６と、この底面７６に沿って長
手方向に延び、下方ダイス４０の入口開口５０に整合し
て底面から下方へ突出するラム７８とを有する。ラム７
８は蓋壁８２と、傾斜したラム壁８４、８６とを有す
る。ダイス４０、４２の閉じた位置においては、蓋壁８
２は形成部分の壁５８、６０、６２、６４内にキャビテ
ィ部分を画定し、このキャビティ部分は管状部材１０の
横断面と実質上同じ横断面形状及び寸法を有する。
し、このダイスは底面７６と、この底面７６に沿って長
手方向に延び、下方ダイス４０の入口開口５０に整合し
て底面から下方へ突出するラム７８とを有する。ラム７
８は蓋壁８２と、傾斜したラム壁８４、８６とを有す
る。ダイス４０、４２の閉じた位置においては、蓋壁８
２は形成部分の壁５８、６０、６２、６４内にキャビテ
ィ部分を画定し、このキャビティ部分は管状部材１０の
横断面と実質上同じ横断面形状及び寸法を有する。
【００１６】図５は下方ダイス４０の方へ降下している
上方ダイス４２を示す。図５に示すように、上方ダイス
４２の蓋壁８２は下降せしめられて管状素材３６の頂部
と係合し、次いで管状素材３６を下方へ押圧して形成キ
ャビティ４４の形成部分内へ押し込む。蓋壁８２のこの
下降運動期間中、傾斜して収斂した漏斗状の壁５２、５
４は管状素材３６に対して靴べらのように作用し、その
直径ｄを形成部分の幅ｗまで減少させる。
上方ダイス４２を示す。図５に示すように、上方ダイス
４２の蓋壁８２は下降せしめられて管状素材３６の頂部
と係合し、次いで管状素材３６を下方へ押圧して形成キ
ャビティ４４の形成部分内へ押し込む。蓋壁８２のこの
下降運動期間中、傾斜して収斂した漏斗状の壁５２、５
４は管状素材３６に対して靴べらのように作用し、その
直径ｄを形成部分の幅ｗまで減少させる。
【００１７】図６は下方ダイス４０上に完全に下降した
上方ダイス４２を示し、この位置においては、管状素材
３６は上方ダイスと下方ダイスとの間に挟まれることな
く形成キャビティ４４の形成部分内に完全に押し込まれ
てしまっている。
上方ダイス４２を示し、この位置においては、管状素材
３６は上方ダイスと下方ダイスとの間に挟まれることな
く形成キャビティ４４の形成部分内に完全に押し込まれ
てしまっている。
【００１８】上方ダイス４２の蓋壁８２は下方ダイス４
０の底壁５８及び側壁６０、６２、６３と共働して、管
状素材３６を補足するボックス形状（キャビティ部分）
を画定する。図６に示すように、下方ダイス４０の形成
キャビティ４４のボックス形状の形成部分内への管状素
材３６の押し込み運動期間中、管状素材３６は幾分押し
つぶされ、不規則な状態で内方へ収縮する。
０の底壁５８及び側壁６０、６２、６３と共働して、管
状素材３６を補足するボックス形状（キャビティ部分）
を画定する。図６に示すように、下方ダイス４０の形成
キャビティ４４のボックス形状の形成部分内への管状素
材３６の押し込み運動期間中、管状素材３６は幾分押し
つぶされ、不規則な状態で内方へ収縮する。
【００１９】図７は、図２に示す最終形状となるように
管状素材３６を外側へ強制膨張させるために管状素材の
内部へ流体圧力を加えた状態を示す。この外側への膨張
期間中、管状素材３６の周長は元の管状素材３６の周長
を約５％越える程度に膨張する。管状素材の内部に流体
圧力を加えると、底壁１８及び側壁２０、２２が押圧さ
れて下方ダイス４０の対応する底壁５８及び側壁６０、
６２、６３に係合する。同様に、管状素材３６の壁が流
体圧力により押圧されて下方ダイス４０の丸い隅部６
４、６６内へ押し込まれ、丸い隅部２８、３０を形成す
る。
管状素材３６を外側へ強制膨張させるために管状素材の
内部へ流体圧力を加えた状態を示す。この外側への膨張
期間中、管状素材３６の周長は元の管状素材３６の周長
を約５％越える程度に膨張する。管状素材の内部に流体
圧力を加えると、底壁１８及び側壁２０、２２が押圧さ
れて下方ダイス４０の対応する底壁５８及び側壁６０、
６２、６３に係合する。同様に、管状素材３６の壁が流
体圧力により押圧されて下方ダイス４０の丸い隅部６
４、６６内へ押し込まれ、丸い隅部２８、３０を形成す
る。
【００２０】図７に示すように、頂壁１６は上方へ膨張
して上方ダイス４２の蓋壁８２に係合する。図７、８
は、蓋壁８２とラム壁８４、８６との間の交点における
上方ダイス４２の隅部が円滑な丸い隅部８８、９０とな
っているような上方ダイス４２の好ましい構成を示す。
これらの丸い隅部８８、９０は上方ダイス４２の製造及
びメンテナンスを容易にする点で望ましい。しかし、図
７に示すように、管状部材１０を最終形状へ完全に膨張
させてしまった後にも、隅部間隙９２、９４が残ってし
まう。
して上方ダイス４２の蓋壁８２に係合する。図７、８
は、蓋壁８２とラム壁８４、８６との間の交点における
上方ダイス４２の隅部が円滑な丸い隅部８８、９０とな
っているような上方ダイス４２の好ましい構成を示す。
これらの丸い隅部８８、９０は上方ダイス４２の製造及
びメンテナンスを容易にする点で望ましい。しかし、図
７に示すように、管状部材１０を最終形状へ完全に膨張
させてしまった後にも、隅部間隙９２、９４が残ってし
まう。
【００２１】従って、管状部材１０の丸い上方隅部２
４、２６は、隅部間隙９２、９４内へのチューブの強制
膨張ではなく、膨張に対するチューブの抵抗により形成
される。従って、上方隅部のこの丸みづけは、下方ダイ
ス４０の壁に完全に接触するように管状素材３６を強制
膨張させるに十分大きいが管状素材を隅部間隙９２、９
４内へ膨張させる程には大きくない内部流体圧力を加え
ることにより行われる。
４、２６は、隅部間隙９２、９４内へのチューブの強制
膨張ではなく、膨張に対するチューブの抵抗により形成
される。従って、上方隅部のこの丸みづけは、下方ダイ
ス４０の壁に完全に接触するように管状素材３６を強制
膨張させるに十分大きいが管状素材を隅部間隙９２、９
４内へ膨張させる程には大きくない内部流体圧力を加え
ることにより行われる。
【００２２】図８は好ましい上方ダイス４２の拡大部分
断面図であり、製造及びメンテナンスを容易にする凸状
に湾曲した丸い隅部８８、９０を示す。これとは逆に、
図９は別の上方ダイス９５を示し、このダイスにおいて
は、上方ダイス９５の蓋壁９６は図７に示す隅部間隙９
２、９４内へ突出できる尖った隅部９８、１００を有す
る。従って、図９の上方ダイス９５を使用した場合は、
管状部材１０の最終液圧形成形状は、尖った隅部９８、
１００の凹状曲面１０２、１０４への管状素材の接触に
より管状部材１０の丸い隅部２４、２６を形成するよう
に管状素材を蓋壁９６に膨張接触させることにより、得
られる。
断面図であり、製造及びメンテナンスを容易にする凸状
に湾曲した丸い隅部８８、９０を示す。これとは逆に、
図９は別の上方ダイス９５を示し、このダイスにおいて
は、上方ダイス９５の蓋壁９６は図７に示す隅部間隙９
２、９４内へ突出できる尖った隅部９８、１００を有す
る。従って、図９の上方ダイス９５を使用した場合は、
管状部材１０の最終液圧形成形状は、尖った隅部９８、
１００の凹状曲面１０２、１０４への管状素材の接触に
より管状部材１０の丸い隅部２４、２６を形成するよう
に管状素材を蓋壁９６に膨張接触させることにより、得
られる。
【００２３】図８と図９とを比較すると、図８のダイス
形状は図９の一層複雑なダイス形状よりも製造及びメン
テナンスが実質上一層容易である。
形状は図９の一層複雑なダイス形状よりも製造及びメン
テナンスが実質上一層容易である。
【００２４】従って、本発明は、液圧形成で管状部材を
形成すべき管状素材の直径の全体幅より小さな幅を有す
る管状部材を形成するのに特に適した新規で改善した液
圧形成方法及びこれに使用するダイス組立体を提供す
る。
形成すべき管状素材の直径の全体幅より小さな幅を有す
る管状部材を形成するのに特に適した新規で改善した液
圧形成方法及びこれに使用するダイス組立体を提供す
る。
【００２５】更に、本発明は、所望の最終製品の形状に
近いＵ字形状又はその他の形状に折り曲げられた管状素
材を液圧形成するのに特に適した新規で改善した液圧形
成ダイス組立体を提供する。特に、図１のＵ字状管状部
材１０を形成するための管状素材３６は正確に折り曲げ
られていて、図４に明示するように、管状素材３６の周
辺部が頂点７０、７２において下方ダイス４０上に載置
されるように、形成キャビティ４４上に置かれる。しか
し、従来のチューブ曲げ技術においては、若干の変化が
あり、管状素材３６は一層精度が悪い状態で形成キャビ
ティ４４に整合し、その結果、長手方向に沿った種々の
地点で、管状素材が頂点７０、７２以外の漏斗状の壁５
２又は５４の１以上の部分上に載置されてしまうことが
ある。このような場合、傾斜した漏斗状の壁５２、５４
は、管状素材上への上方ダイス４２の下降運動期間中、
形成キャビティ４４に対して適正に整合させるように管
状素材３６を案内する機能を果たす。更に、漏斗状の壁
５２、５４は挟みのない方法で形成キャビティ４４内へ
管状素材を案内するが、あるレベルの圧力（例えば、６
９０−６９００ｋＰａ（１００−１０００ｐｓｉ）程度
の圧力の流体で管状素材３６を予め満たし、上方ダイス
４２が図６の完全に閉じた位置に達したときに生じるよ
うな管状素材３６の著しい収縮に対して液圧流体が抵抗
するようにするとよい。
近いＵ字形状又はその他の形状に折り曲げられた管状素
材を液圧形成するのに特に適した新規で改善した液圧形
成ダイス組立体を提供する。特に、図１のＵ字状管状部
材１０を形成するための管状素材３６は正確に折り曲げ
られていて、図４に明示するように、管状素材３６の周
辺部が頂点７０、７２において下方ダイス４０上に載置
されるように、形成キャビティ４４上に置かれる。しか
し、従来のチューブ曲げ技術においては、若干の変化が
あり、管状素材３６は一層精度が悪い状態で形成キャビ
ティ４４に整合し、その結果、長手方向に沿った種々の
地点で、管状素材が頂点７０、７２以外の漏斗状の壁５
２又は５４の１以上の部分上に載置されてしまうことが
ある。このような場合、傾斜した漏斗状の壁５２、５４
は、管状素材上への上方ダイス４２の下降運動期間中、
形成キャビティ４４に対して適正に整合させるように管
状素材３６を案内する機能を果たす。更に、漏斗状の壁
５２、５４は挟みのない方法で形成キャビティ４４内へ
管状素材を案内するが、あるレベルの圧力（例えば、６
９０−６９００ｋＰａ（１００−１０００ｐｓｉ）程度
の圧力の流体で管状素材３６を予め満たし、上方ダイス
４２が図６の完全に閉じた位置に達したときに生じるよ
うな管状素材３６の著しい収縮に対して液圧流体が抵抗
するようにするとよい。
【００２６】また、本発明はキャビティを持たないラム
を有する上方ダイスに限定されない。例えば、所望の最
終製品の形状にとって適する場合には、図４の平坦な蓋
壁８２を機械加工して凹状のくぼみを形成してもよい。
を有する上方ダイスに限定されない。例えば、所望の最
終製品の形状にとって適する場合には、図４の平坦な蓋
壁８２を機械加工して凹状のくぼみを形成してもよい。
【図１】本発明により製造したＵ字状のエンジン架台フ
レーム部材たる管状部材の斜視図である。
レーム部材たる管状部材の斜視図である。
【図２】管状部材の実質上ボックス形状の輪郭を示す図
１の管状部材の横断面図である。
１の管状部材の横断面図である。
【図３】図１の管状部材を製造するための円形管状素材
の横断面図である。
の横断面図である。
【図４】下方ダイスに関して開いた位置での上方ダイス
を示し、下方ダイス上に載置した図３の円形管状素材を
も示すダイス組立体の横断面図である。
を示し、下方ダイス上に載置した図３の円形管状素材を
も示すダイス組立体の横断面図である。
【図５】図４と同様の図であるが、上方ダイスが下方ダ
イスに関する閉位置の方へ下降し、下方ダイスのボック
ス形状キャビティ内へ管状素材を押し込んでいる状態を
示す横断面である。
イスに関する閉位置の方へ下降し、下方ダイスのボック
ス形状キャビティ内へ管状素材を押し込んでいる状態を
示す横断面である。
【図６】図５と同様の図であるが、上方ダイスが完全に
閉じてしまった状態を示す横断面図である。
閉じてしまった状態を示す横断面図である。
【図７】図６と同様の図であるが、内部流体圧力の付加
により図２の最終横断面へと膨張してしまった管状部材
を示す横断面図である。
により図２の最終横断面へと膨張してしまった管状部材
を示す横断面図である。
【図８】上方ダイスの拡大部分断面図である。
【図９】図８と同様の図であるが、本発明の別の実施例
に係る上方ダイスの構成を示す拡大部分断面図である。
に係る上方ダイスの構成を示す拡大部分断面図である。
１０ 管状部材 ３６ 管状素材 ４０ 下方ダイス ４２ 上方ダイス ４４ キャビティ ５２、５４ 漏斗状の壁 ５８ 底壁 ６０、６２、６３ 側壁 ６４、６６ 丸い隅部 ７８ ラム ８２ 蓋壁 ９２、９４ 隅部間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・ハリー・ロヴェル アメリカ合衆国ミシガン州48367，レナ ード，リーナ・ヒル・トライブ 260 (56)参考文献 特開 平３−204116（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−106528（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−33832（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−220929（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−71314（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−1730（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−3619（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21C 37/00 - 43/04 B21D 22/02 B21D 26/02 B30B 15/02
Claims (6)
- 【請求項１】 実質上円形横断面を有する管状素材（３
６）から多角形横断面を有する管状部材（１０）を形成
する方法において、 第１ダイス（４０）及び第２ダイス（４２）であって、
これらのダイスが、これらのダイス間への管状素材の配
置を許容する開位置と管状部材の横断面に実質上相当す
る横断面を有するキャビティ部分をこれらダイス間に画
定する閉位置とを有し、第１ダイスが前記管状部材の所
望深さ（ｈ）より大きな全体深さを有するキャビティ
（４４）を備え、このキャビティが、形成すべき前記管
状部材の幅（ｗ）に等しく前記管状素材の直径より小さ
な幅、及び、同管状部材の深さに等しい深さを有する形
成部分と、同管状部材の幅より大きな幅で離間し、前記
形成部分の幅まで傾斜して収斂する壁（５２、５４）を
有する入口部分とを備えている第１ダイス及び第２ダイ
スを準備する工程と； 前記入口部分内へ前記管状素材を位置決めする工程と； 前記第１及び第２ダイスを前記開位置から前記閉位置へ
相対的に移動させることにより、前記管状素材を前記キ
ャビティ部分内へ押し込む際に、前記入口部分の壁が前
記管状素材と係合して同管状素材を案内し収縮させる工
程と； 前記第１及び第２ダイスが前記閉位置にある状態で、収
縮した管状素材に内部圧力を加えて、同収縮した管状素
材を当該第１及び第２ダイス間に画定された横断面形状
まで膨張させる工程と； を有することを特徴とする管状部材形成方法。 - 【請求項２】 前記第２ダイス（４２）が、前記閉位置
において前記第１ダイス（４０）のキャビティ（４４）
の形成部分と共働して前記キャビティ部分を画定する蓋
壁（８２）を有し、当該第１及び第２ダイスの閉じ運動
期間中に、この蓋壁が前記管状素材（３６）に係合して
前記形成部分内へ同管状素材を押し込むことを特徴とす
る請求項１の管状部材形成方法。 - 【請求項３】 前記内部圧力を加える工程が、前記閉位
置における前記第１ダイス（４０）及び第２ダイス（４
２）間の横断面形状を画定する壁に、収縮した管状素材
（３６）を完全に接触させるほどまでには同管状素材を
強制膨張させないような所定の圧力レベルで行われるこ
とを特徴とする請求項１又は２の管状部材形成方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の管
状部材形成方法に使用するダイス組立体において、 第１ダイス（４０）と、これと共働する第２ダイス（４
２）とを備え、前記第１ダイスが、ダイス組立体内で形
成すべき管状部材（１０）の所望深さ（ｈ）より大きな
全体深さを有するキャビティ（４４）を備え、このキャ
ビティが、形成すべき管状部材の幅（ｗ）に等しく同管
状部材として形成するための管状素材（３６）の直径よ
り小さな幅、及び、当該管状部材の所望深さ（ｈ）に等
しい深さを有する形成部分と、該管状部材の幅より大き
な幅で離間し、前記形成部分の幅まで傾斜して収斂する
壁（５２、５４）を有する入口部分とを備えていること
を特徴とするダイス組立体。 - 【請求項５】 前記第２ダイス（４２）が蓋壁（８２）
を具備したラム（７８）を有し、当該蓋壁は、前記第１
及び第２ダイス（４０、４２）がその閉位置へ一緒に移
動するときに、前記管状部材（１０）の所望の横断面と
実質上同じ横断面を有するキャビティ部分を、前記形成
部分と共働して画定することを特徴とする請求項４のダ
イス組立体。 - 【請求項６】 前記第１ダイス（４０）のキャビティ
（４４）の形成部分が丸い隅部（６４、６６）により側
壁（６０、６２、６３）に連結した底壁（５８）を有
し；前記閉位置において、前記蓋壁（８２）が前記側壁
と共働して、管状部材（１０）の形成時に間隙を残す隅
部（９２、９４）を形成することを特徴とする請求項５
のダイス組立体。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US4741893A | 1993-04-19 | 1993-04-19 | |
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| US047418 | 1993-04-19 | ||
| US08/048,016 US5339667A (en) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | Method for pinch free tube forming |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06312215A JPH06312215A (ja) | 1994-11-08 |
| JP3311480B2 true JP3311480B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=26724996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08037594A Expired - Fee Related JP3311480B2 (ja) | 1993-04-19 | 1994-04-19 | 管状部材の形成方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0621091B1 (ja) |
| JP (1) | JP3311480B2 (ja) |
| DE (1) | DE69403722T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE19719628C2 (de) * | 1997-05-09 | 2000-07-06 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von ausgebauchten Hohlprofilen |
| DE59812377D1 (de) * | 1997-07-31 | 2005-01-20 | Bayerische Motoren Werke Ag | Herstellverfahren für ein Bauteil aus einem Rohr aus kaltumformbarem Material, insbesondere Metall |
| US6070445A (en) * | 1997-10-29 | 2000-06-06 | Trw Inc. | Method of manufacturing the control arm |
| DE19839526C1 (de) * | 1998-08-29 | 1999-11-18 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Umformen eines Hohlkörpers |
| US6257035B1 (en) * | 1999-12-15 | 2001-07-10 | Ti Corporate Services Limited | Compressive hydroforming |
| JP4564140B2 (ja) * | 2000-07-14 | 2010-10-20 | 新日本製鐵株式会社 | ハイドロフォーム加工法 |
| JP3854812B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2006-12-06 | 新日本製鐵株式会社 | 自動車用強度部材 |
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| DE10342930B4 (de) * | 2003-09-17 | 2005-09-15 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofils |
| JP2006035309A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-02-09 | Yoshinaga Kogyo Kk | パイプの成形方法、それにより製造されるパイプ、及び、パイプの成形装置 |
| JP5299936B2 (ja) * | 2005-08-08 | 2013-09-25 | 日産自動車株式会社 | 中空状成形体の成形方法および成形装置並びに中空状成形体 |
| GB2466641B (en) * | 2008-12-31 | 2012-05-16 | Simon Trendall | A hydraulic forming process for polygonal rifled tube |
| CN103785755B (zh) * | 2014-02-28 | 2016-01-20 | 上海理工大学 | 双通道双层管件的液压制造模具、制造系统和制造方法 |
| CN105522030A (zh) * | 2014-09-29 | 2016-04-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 管件的液压成形方法 |
| DE102016220221A1 (de) | 2016-10-17 | 2018-04-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Werkzeug zum Innenhochdruckumformen sowie Verfahren zum Umformen eines Werkstücks durch Innenhochdruckumformen |
| DE102018115052A1 (de) * | 2018-06-22 | 2019-12-24 | Salzgitter Hydroforming GmbH & Co. KG | Verfahren zur Herstellung eines gebogenen, rohrförmigen Vorproduktes aus Metall für die Innenhochdruckumformung von Bauteilen und Werkzeug zur Herstellung eines solchen Vorproduktes |
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1994
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