JP3786450B2 - インナー形高圧塑性変形法の適用による湾曲した金属製の長手中空体の製法並びに該製法を実施するためのインナー形高圧塑性変形プレス - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インナー形高圧塑性変形法の適用による湾曲した金属製の長手中空体の製法並びに該製法を実施するための圧力媒体供給工具を備えたインナー形高圧塑性変形プレスに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
前記長手中空体を製作するためのインナー形高圧塑性変形法は、雑誌” Metal Industry ”(１９４６年２月２２日刊、第１４４〜１４７頁収録）に基づいて公知になっている。当該公知技術によれば長手方向縁部域に設けられた付加的な接合面部分を度外視すれば、夫々長手方向では少なくとも長手中空体の長さを有しかつ横方向では最大限で各横断面輪郭の半分の長さを有する、１つの板金素材を構成することになる２枚の面合同の素材部分が先ず製作される。両素材部分は、加熱されたラム間で重ね合わされ、接合面部分の領域で互いに接合され、次いで板金素材はインナー形高圧塑性変形プレス内で、前記の両素材部分間へ圧力媒体を導入することによって拡張される。このようにして製作された冷却エレメントは平行な冷却通路を有することになり、その場合、該冷却通路の湾曲形状は前記接合面部分を適当にガイドすることによって得られる。しかし該冷却通路は基本的には一定の横断面を有している。
【０００３】
アルミニウム薄板をサンドイッチ式に重ね合わせてロールによって１つのユニットに圧接する方式は、ドイツ連邦共和国発行誌" Blech ”（１９５７年刊、第１６０頁収録）に基づいて公知である。前記圧接に先立ってアルミニウム薄板間の所望の部位に黒鉛が塗布されるので、アルミニウム薄板はロール掛け操作時に前記部位では圧接されない。圧接されていない部位を油圧で拡張又は膨張させることによって管又は蛇管系が得られ、次いで例えば冷蔵庫の蒸発器コンパートメントに変形される。この公知技術でも、やはり横断面の一定な冷却通路が製作され、かつ前記公知の両製作法では、通路の多重並列配置に基づいて単に接合面域が設けられているにすぎない。最初から横断面の変化する幾何学的形状を採用できることについての示唆、並びに、接合面域を横断面の変化する幾何学的形状と関連させることについての示唆を何ひとつ当業者は公知の両製作法からは推考することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、定横断面の管区分に対してインナー形高圧塑性変形法を適用することによって従来得ることのできなかった横断面の変化する長手中空体を製作する新規な製法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の構成手段は、長手方向縁部域に設けられた付加的な接合面部分を度外視すれば、夫々長手方向では少なくとも長手中空体の長さを有しかつ横方向では最大限で各横断面輪郭の半分の長さを有する、１つの板金素材を構成することになる２枚の面合同の素材部分を同一素材から先ず製作し、次いで前記の両素材部分を互いに重ね合わせて前記接合面部分の領域で互いに接合したのち、長手方向で横断面輪郭の変化する湾曲した金属製の長手中空体を製造するために前記板金素材をインナー形高圧塑性変形プレス内で、前記の両素材部分間に圧力媒体を導入することによって拡張し、しかも該インナー形高圧塑性変形プレスの閉鎖動作の進行中に、前記板金素材を、該板金素材に対して垂直な平面内で湾曲させる点にある。
【０００６】
【作用】
この場合本発明の出発点は、２枚の板金素材を使用すれば、該板金素材を湾曲させ、次いで前記板金素材を拡張させる前記加工動作の進行中にインナー形高圧塑性変形法を採用することに基づいて長手中空体を、従来達成できなかった種々の形状バリエーションの横断面に変化させることができるという認識にある。つまり板金素材は出発材料を表わし、該出発材料は、いわば、同一平面内に展開された最終製品を、２つの等サイズの素材部分内に含むものでありかつ付加的に両素材部分を接合するための接合部分を有している。この場合、インナー形高圧塑性変形プレスの閉鎖動作の進行中に板金素材を、該板金素材に対して垂直な平面内で湾曲させることによって、就中、製作すべき最終製品の形状多様性が更に高められる。従って拡張動作の進行中には、もはや特別の変形作業を行なう必要はない。公知の手段とは異なって、この場合インナー形高圧塑性変形プレスから取り出された長手中空体は、勿論なお互いに結合されたフランジ状の接合面部分を有している。このことは、例えば自動車産業の場合など、多くの場合に有利である。それというのは、フランジ状のこの接合面部分は別の板金部分を接続するために使用できるからである。
【０００７】
有利な実施態様では接合面部分は、両方の長手方向縁部の少なくとも一方の長手方向縁部に沿って連続的に一貫して延びるように構成される。当然のことながら連続的な接合面部分は、板金素材の両方の長手方向縁部に沿って設けることも可能である。何れにしても両素材部分の前記連続的な接合面部分には、その全長にわたって規則的に互いにローラシーム溶接又はレーザー溶接が施される。
【０００８】
接合面部分は、両方の長手方向縁部の少なくとも一方では、長手方向で相互間隔をおいて配置された接合ラグとして構成することも可能である。この場合には拡張動作の経過中には圧力媒体が接合ラグ間で或る程度の漏れ損失を有することにはなるが、この漏れ損失は圧力媒体を相応に補充供給するによって造作なく補償することができる。何れにしても、板金素材の拡張後に前記接合ラグは切断されるので、互いに対面し合う長手方向縁部間に板金部材を挿入して溶接すること、或いは２つの独立した鏡面対称の構成部品を得ることが可能になる。
【０００９】
本発明の思想の範囲内で特別の意味を付与される別の有利な実施態様は、板金素材に一体化する前に両素材部分の少なくとも一方の素材部分の所定区域を、ロール掛けによって異なった肉厚にする点にある。これによって拡張操作中に材料を補充する可能性が開かれ、このような材料補充は、素材部分の肉厚が一定である場合には不可能である。他面において、この手段によって、形状安定性のために所望される肉厚増大化を実現することも可能になる。
【００１０】
本発明の製法を実施するためのインナー形高圧塑性変形プレスは、圧力媒体供給工具が、板金素材の一方の長手方向端部で該板金素材の両素材部分間へ挿入可能な供給孔付き劈開たがねから成っていることを特徴としている。
【００１１】
【実施例】
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００１２】
インナー形高圧塑性変形法に基づいて長手方向で横断面輪郭の変化する湾曲した金属製の長手中空体を製造するために（図３及び図４参照）、インナー形高圧塑性変形プレスでは次のような段階で加工が行なわれる。すなわち１つの板金素材１を構成することになる２枚の面合同の素材部分２，３が先ず製作され、この各素材部分は、長手方向縁部の領域に設けられた付加的な連続的な接合面部分４を度外視すれば、長手方向では少なくとも長手中空体の長さを有し、また横方向では少なくとも、各横断面輪郭の半分の長さを有している。両方の素材部分２，３は互いに重ね合わされ、かつ重ね合わされた素材部分には、連続的に一貫した接合面部分４の領域でその全長にわたって互いにローラシーム溶接又はレーザー溶接が施される（図１参照）。こうして一体的に接合された板金素材１は次いでインナー形高圧塑性変形プレス内へ導入され、かつ該インナー形高圧塑性変形プレスの閉鎖動作の進行中に、板金素材１に対して垂直な平面内で湾曲される（図２参照）。次いで板金素材１は、両素材部分２，３間へ圧力媒体を導入することによって拡張され、この拡張時に両素材部分は、長手中空体の外側輪郭を内側輪郭として有しているところのインナー形高圧塑性変形工具の内面に当接する。両素材部分２，３間への圧力媒体供給工具として供給孔付き劈開たがね（図６参照）が使用される。
【００１３】
図５に示した変化実施態様では接合面部分は、長手方向で相互間隔をおいて配置された複数の接合ラグ４として構成されている。該接合ラグ４は板金素材１の拡張後に切り落すことができる。図２に略示した破線は、板金素材１に一体化する前に両素材部分２，３の少なくとも一方の素材部分２又は３の所定の区域をロール掛けによって異なった肉厚にすることもできることが示唆されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】板金素材の略示平面図である。
【図２】インナー形高圧塑性変形プレスに挿入して該プレスを閉鎖した後の状態で示した図１の板金素材の略示側面図である。
【図３】拡張後の状態で示した図２の板金素材の略示側面図である。
【図４】図３に示した板金素材の概略平面図並びに該板金素材の３つの異なった部位ａ，ｂ，ｃの横断面図である。
【図５】変化実施態様の板金素材部分の略示平面図である。
【図６】圧力媒体供給工具を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 板金素材、 ２，３ 素材部分、 ４ 接合面部分又は接合ラグ、
５ 供給孔付き劈開たがね

Claims (7)

1. 長手方向縁部域に設けられた付加的な接合面部分（４）を除くと、夫々長手方向では少なくとも長手中空体の長さを有しかつ横方向では最大限で各横断面輪郭の半分の長さを有する、１つの板金素材（１）を構成することになる２枚の面合同の素材部分（２，３）を同一素材から先ず製作し、次いで前記の両素材部分（２，３）を互いに重ね合わせて前記接合面部分（４）の領域で互いに接合したのち、長手方向で横断面輪郭の変化する湾曲した金属製の長手中空体を製造するために前記板金素材（１）をインナー形高圧塑性変形プレス内で、前記の両素材部分（２，３）間に圧力媒体を導入することによって拡張し、しかも該インナー形高圧塑性変形プレスの閉鎖動作の進行中に、前記板金素材（１）を、該板金素材（１）に対して垂直な平面内で湾曲させることを特徴とする、インナー形高圧塑性変形法の適用による湾曲した金属製の長手中空体の製法。
2. 接合面部分（４）を、両方の長手方向縁部に沿って連続的に一貫して延びるように構成する、請求項１記載の製法。
3. 両素材部分（２，３）の連続的な接合面部分（４）相互を、その全長にわたってローラシーム溶接又はレーザー溶接する、請求項２記載の製法。
4. 接合面部分を、両方の長手方向縁部の少なくとも一方では、長手方向で相互間隔をおいて配置された接合ラグ（４）として構成する、請求項１から３までのいずれか１項記載の製法。
5. 接合ラグ（４）を、板金素材（１）の拡張後に切断する、請求項４記載の製法。
6. 板金素材（１）に一体化する前に両素材部分（２，３）の少なくとも一方の素材部分（２又は３）を部分的に、ロール掛けによって異なった肉厚にする、請求項１から５までのいずれか１項記載の製法。
7. 請求項１から６までのいずれか１項記載の製法を実施するための圧力媒体供給工具を備えたインナー形高圧塑性変形プレス機において、圧力媒体供給工具が、板金素材（１）の一方の長手方向端部で該板金素材（１）の両素材部分（２，３）間へ挿入可能な供給孔付き劈開たがね（５）から成っていることを特徴とする、インナー形高圧塑性変形プレス機。

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