JP4526632B2 - バルジ加工装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下金型のキャビティ内に挿入した管材の内部に高圧圧液を供給してバルジ加工するバルジ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、上下金型により形成されるキャビティ内に挿入した管材内部に高圧液圧を供給して、例えば、管材を「T」字状にバルジ加工するバルジ加工装置が用いられているが、このようなバルジ加工装置として、特開平7−155857号公報にあるようなものが提案されている。
【0003】
この装置は、管材の両端にシール用金具を接触させ、左右両側シール用金具を押込みシリンダにより押し込むことにより、管材に軸方向圧縮力を付与している。また、一方のシール用金具に設けた流体圧導入路を介して高圧圧液を管材内部に供給するように構成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
こうした従来のものでは、管材と左右両側シール用金具との間で、供給される高圧圧液が漏れないようにシールする必要があり、シール用金具の先端を管材内部に挿入し、シール用金具の先端にOリング等のシール部材を配置する必要がある。しかし、管材へのシール部材の挿入を繰り返すと、シール部材が破損し易く、シールが容易でないという問題があった。
【0005】
本発明の課題は、シール部材の破損を防止したバルジ加工装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
上下金型により形成されるキャビティ内に管材を挿入し、軸押し機構により押込み型を駆動して前記管材に軸方向圧縮力を付与しながら、前記管材内部に液圧供給機構から高圧圧液を供給して前記管材を前記キャビティの形状に沿って加工するバルジ加工装置において、
前記押込み型は、前記軸押し機構により軸方向に押される押圧軸と、該押圧軸に軸方向に摺動可能に装着された摺動部材と、前記摺動部材の外周に装着され前記管材内に挿入可能なリング部材とを備える。
【0007】
更に、前記摺動部材に、該摺動部材の前記管材への挿入により前記管材の端が接触する鍔部を形成し、また、前記リング部材の軸方向に溝を形成し、
該溝から前記摺動部材の鍔部を突出させて前記管材の端に接触可能とすると共に、前記リング部材を前記押圧軸に接触可能とし、
前記管材と前記鍔部との接触による前記押圧軸と前記摺動部材との相対的摺動及び前記押圧軸により押される前記リング部材によって弾性変形して前記管材内周に密着するリング状のシール部材を前記リング部材よりも前記管材側の前記摺動部材の外周に装着したことを特徴とするバルジ加工装置がそれである。
【0008】
更に、前記摺動部材に取り付けたストッパ部材と前記リング部材との間に前記シール部材を配置した構成としてもよい。あるいは、前記押圧軸の先端に摺動による前記摺動部材の抜け止めをする規制部材を設けた構成としてもよい。前記押圧軸と前記摺動部材との間に前記シール部材の弾性変形を開放する方向に付勢する付勢部材を介装した構成としてもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図3に示すように、1は金型で、金型1は上金型2と下金型4とを備え、上下金型2,4は図示しないバルジ加工用プレス機に装着されている。上金型2と下金型4とが組み合わされた状態で、上下金型2,4内にキャビティ6が形成される。キャビティ6には管材8が挿入されている。キャビティ6は管材8の中程を膨らませてバルジ加工するように形成されている。
【0010】
キャビティ6内に挿入された管材8の両端には押込み型10,12が配置されており、押込み型10,12はそれぞれ油圧シリンダ14,16により駆動されて、管材8に軸方向圧縮力を付与できるように構成されている。両油圧シリンダ14,16は、油圧源18,19にそれぞれ接続されている。
【0011】
油圧源18,19は、両油圧シリンダ14,16に高圧圧液を供給すると共に、外部からの信号に応じて圧液の圧力を可変できる構成のものである。尚、本実施形態では、油圧シリンダ14,16、油圧源18,19により、押込み機構20,21が構成されている。
【0012】
管材8の内部とブースタ22とが、押込み型10を介して接続されている。ブースタ22には、油圧源28が接続されており、油圧源28はブースタ22に高圧圧液を供給すると共に、外部からの信号に応じて圧液の圧力を可変できる構成のものである。ブースタ22は、油圧源28からの圧液圧力を増圧して、増圧した圧液をそれぞれ管材8の内部に供給する構成のものである。尚、本実施形態では、ブースタ22、油圧源28により圧液供給機構30が構成されている。
【0013】
前記両押込み型10,12の変位を検出する位置センサ32,34がそれぞれ設けられており、また、ブースタ22から管材8内部に供給される圧液の圧力を検出する圧力検出センサ36が設けられている。位置センサ32,34、圧力検出センサ36は制御回路40に接続されており、制御回路40は各センサ32,34,36からの信号等に応じて各油圧源18,19,28に駆動信号、圧力信号等を出力する。
【0014】
次に、前述した押込み型10について、図1,2によって詳細に説明する。他方の押込み型12の構造も同様であるので、詳細な説明を省略する。
押込み型10は、押圧軸50を備えており、押圧軸50は油圧シリンダ14のシリンダロッドにより軸方向に押されるように雄ねじ部52を介して接続されている。押圧軸50には、その軸方向に貫通孔54が穿設されており、貫通孔54の一方は管材8内部に開口されると共に、他方はブースタ22に接続されている。
【0015】
押圧軸50には、管材8に挿入する側から順に、雄ねじ部56、小径の摺動軸部58、大径の嵌合軸部60が設けられており、摺動軸部58と嵌合軸部60との間に段部61が形成されている。摺動軸部58は摺動部材62の摺動孔64に挿入されて、摺動部材62が軸方向に摺動可能に装着されている。尚、摺動孔64にはOリング66が装着されて漏れ止めが図られている。
【0016】
摺動軸部58にはスプリングを用いた付勢部材68が装着されており、摺動部材62を雄ねじ部56側に付勢している。雄ねじ部56には、ワッシャを用いた規制部材70が装着されると共に、ナット72が螺着されて、摺動部材62の抜け止めが図られている。これにより、摺動部材62は、段部61と規制部材70との間で所定量aだけ摺動できるように構成されている。
【0017】
摺動部材62の外周には、リング部材74が装着されており、リング部材74には軸方向に溝、本実施形態では2本の溝76,78が形成されている。両溝76,78には摺動部材62の鍔部80,82が摺動可能に挿入されている。リング部材74は管材8に挿入される挿入部84と、管材8の内径よりも大径の、本実施形態では、管材8の外径と同じ外径の大径部86とを備えている。
【0018】
挿入部84と大径部86との間には、段部88が形成されており、管材8の端が接触できるように構成されている。前述した溝76,78は大径部86に形成されると共に、その先端は段部88よりも挿入部84に所定量aだけ突き出るように形成されている。
【0019】
リング部材74に続いて、摺動部材62の外周には、リング状のシール部材90が装着されている。そして、摺動部材62の外周には、ストッパ部材92が螺入されて、リング部材74とストッパ部材92との間にシール部材90が挟まれるように配置されている。
【0020】
シール部材90の外径は、管材8の内径よりも少し小さく形成されている。また、シール部材90はゴム等の弾性を有する部材で形成されており、シール部材90を軸方向に押圧することにより、シール部材90が径方向に膨らんで管材8の内周に密着するように構成されている。
【0021】
次に、前述した本実施形態のバルジ加工装置の作動について説明する。
キャビティ6に管材8を挿入し、油圧源18,19から油圧シリンダ14,16に作動油を供給して油圧シリンダ14,16を駆動し、管材8の両端に両押込み型10,12を挿入して突き当てる。
【0022】
図1、図2に示すように、管材8内にリング部材74の挿入部84が挿入されて、管材8の端が鍔部80,82に突き当たると、摺動部材62は移動を停止し、押圧軸50が更に押されて付勢部材68の付勢力に抗して、摺動部材62と押圧軸50とが相対的に摺動する。
【0023】
摺動部材62の移動の停止によりストッパ部材92も停止するので、押圧軸50により押されたリング部材74がシール部材90を押圧する。これにより、シール部材90は径方向に膨らんで管材8の内周に押し付けられる。押圧軸50と摺動部材62との相対的摺動が所定量aとなり、管材8の端がリング部材74の段部88に突き当ると、管材8には押圧軸50及びリング部材74の段部88を介して軸方向圧縮力が付与される。
【0024】
シール部材90が管材8の内部に挿入される際には、シール部材90は管材8の内周に接触することなく挿入され、内部に挿入された後に径方向に弾性変形するので、シール部材90の破損を防止できる。
【0025】
続いて、貫通孔54を介して管材8内部に液を満たすと共に、油圧源28からブースタ22に高圧圧液を供給する。ブースタ22から増圧した高圧圧液を貫通孔54を介して管材8内部に供給する。シール部材90によりシールされた状態で、管材8の内部に高圧圧液が供給されると、管材8はキャビティ6の形状に応じて膨張する。その際、管材8は押込み型10,12により軸方向圧縮力が付与されているので、管材8の膨張に伴って、押込み型10,12は軸方向に変位する。圧力検出センサ36により検出される圧力から、油圧源28を制御して、管材8内部の圧力を制御するようにするとよい。
【0026】
バルジ加工終了後は、管材8内部の圧液を抜くと共に、シリンダ14,16を駆動して押込み型10,12を管材8から引き抜く。よって、付勢部材68の付勢力により、鍔部80,82が管材8の端に押し付けられた状態で、押圧軸50が引き戻される。
【0027】
押圧軸50の後退により、リング部材74を介したシール部材90の押圧が開放されて、リング部材74は押圧軸50と共に後退する。よって、シール部材90は元の形状に復帰して、管材8内周への密着が解除される。そして、更に、押圧軸50が後退すると、シール部材90も管材8内から外部に引き出される。その際、シール部材90は径方向に縮小しているので、管材8の内周に接触した状態で引き抜かれることがなく、シール部材90の破損が防止される。
【0028】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【0029】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明のバルジ加工装置は、シール部材を管材の内部に挿入する際に、シール部材を管材内周に接触させることなく挿入でき、また、外部に引き出すときにも、管材内周に接触させることなく引き出すことができるので、シール部材の破損を防止できるという効果を奏する。また、押込み型の移動を利用して、シール部材を弾性変形させるので、他のアクチュエータ等を必要とせず、簡単な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としてのバルジ加工装置の押込み型の正面図である。
【図2】図1のAA断面図である。
【図3】本発明の一実施形態としてのバルジ加工装置の概略構成図である。
【符号の説明】
1…金型 2…上金型
4…下金型 6…キャビティ
8…管材
10,12…押込み型
14,16…油圧シリンダ
20…押込み機構 22…ブースタ
30…圧液供給機構
50…押圧軸 54…貫通孔
58…摺動軸部 60…嵌合軸部
61…段部 62…摺動部材
68…付勢部材 70…規制部材
74…リング部材 76,78…溝
80,82…鍔部 88…段部
90…シール部材 92…ストッパ部材
Claims (4)
- 上下金型により形成されるキャビティ内に管材を挿入し、軸押し機構により押込み型を駆動して前記管材に軸方向圧縮力を付与しながら、前記管材内部に液圧供給機構から高圧圧液を供給して前記管材を前記キャビティの形状に沿って加工するバルジ加工装置において、
前記押込み型は、前記軸押し機構により軸方向に押される押圧軸と、該押圧軸に軸方向に摺動可能に装着された摺動部材と、前記摺動部材の外周に装着され前記管材内に挿入可能なリング部材とを備え、
前記摺動部材に、該摺動部材の前記管材への挿入により前記管材の端が接触する鍔部を形成し、また、前記リング部材の軸方向に溝を形成し、
該溝から前記摺動部材の鍔部を突出させて前記管材の端に接触可能とすると共に、前記リング部材を前記押圧軸に接触可能とし、
前記管材と前記鍔部との接触による前記押圧軸と前記摺動部材との相対的摺動及び前記押圧軸により押される前記リング部材によって弾性変形して前記管材内周に密着するリング状のシール部材を前記リング部材よりも前記管材側の前記摺動部材の外周に装着したことを特徴とするバルジ加工装置。 - 前記摺動部材に取り付けたストッパ部材と前記リング部材との間に前記シール部材を配置したことを特徴とする請求項1に記載のバルジ加工装置。
- 前記押圧軸の先端に摺動による前記摺動部材の抜け止めをする規制部材を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のバルジ加工装置。
- 前記押圧軸と前記摺動部材との間に前記シール部材の弾性変形を開放する方向に付勢する付勢部材を介装したことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のバルジ加工装置。
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