JP4981718B2 - Bulge forming method and bulge forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、金型とロッドとの間に配置された素管にその軸線方向の圧縮応力を付与し、素管内に圧液を供給しながら、ロッドを軸線方向に移動させることにより素管を金型の内面形状に成形するバルジ成形方法およびバルジ成形装置に係り、特に素管とロッドの間をシールするシール部の改良に関する。 The present invention applies a compressive stress in the axial direction to a raw tube arranged between a mold and a rod, and moves the rod in the axial direction while supplying pressurized liquid into the raw tube. The present invention relates to a bulge forming method and a bulge forming apparatus for forming an inner surface shape of a mold, and more particularly to an improvement in a seal portion for sealing between a raw tube and a rod.
容器・加工管や、自動車・各種機械の中空構造部品などの成形には、バルジ成形方法が適用されている。バルジ成形方法では、素管を減肉させることなく局部的に膨出させて拡管させることにより、素管を所望形状に成形している。これにより得られるバルジ成形管としては、多数の膨出部分を有する蛇腹状部分のフレキシブルな曲げを可能としたフレキ管や、通常の管より表面積が大きい特徴を利用して放熱などを行うベローズ管、蛇腹状部分の形状を利用してそこにスプリングのような弾力機能を持たせた蛇腹管などがある。 A bulge forming method is applied to molding containers, processed tubes, and hollow structural parts of automobiles and various machines. In the bulge forming method, the raw pipe is formed into a desired shape by locally expanding and expanding the pipe without reducing the thickness. As a bulge forming tube obtained by this, a flexible tube that allows flexible bending of the bellows-shaped portion having a large number of bulged portions, and a bellows tube that performs heat dissipation using a feature that has a larger surface area than a normal tube There is a bellows tube that uses the shape of the bellows-like portion and has a spring-like elasticity function.
バルジ成形方法では、たとえば図３に示すバルジ成形装置１が用いられる（たとえば特許文献１参照）。図３は、バルジ成形装置１の概略構成を表す側断面図である。なお、図３では、バルジ成形装置１の上半分の構成を表している。また、図示の簡略化のため、全ての図面において、金型１０に対する素管２の右端の位置を同じとしている。バルジ成形装置１は、内部に素管２が配置される金型１０と、素管２の左端部が突き当てられる突当て金型２０を備えている。金型１０および突当て金型２０は、１対の上型および下型から構成されている。金型１０，２０は、それらの開放を防止する固定手段（図示略）により固定されている。
In the bulge forming method, for example, a
金型１０の内面は、複数の山部１１Ａと谷部１１Ｂとが交互に形成された蛇腹形状１１を有している。山部１１Ａおよび谷部１１Ｂは、たとえば周期的に形成されるとともに軸線対称形状を有している。素管２の内部には、その軸線方向に沿って移動可能にロッド３０が設けられている。ロッド３０の内部には圧液供給流路３１が形成され、そこから圧液供給口３１Ａを通じて素管２とロッド３０との間に圧液Ｌが供給される。
The inner surface of the
ロッド３０の周方向表面には、圧液供給口３１Ａを間にして１対の溝３２，３３が形成されている。溝３２，３３には、素管２とロッド３０との間をシールするリング状の１対のシール部４０，５０が配置されている。ロッド３０における成形方向反対側のシール部５０よりも左側には、成形に使用された圧液Ｌを回収するための圧液回収流路（図示略）が形成されている。回収された圧液Ｌは、圧液供給流路３１に供給され、再使用される。ロッド３０の右端部には、ロッド３０を軸線方向右側（成形方向側）に移動させるための移動機構（図示略）が設けられている。金型１０の右側には、突当て金型２０に向けて素管２に圧縮応力Ｆを付与する素管押圧機構（図示略）が設けられている。
A pair of
バルジ成形装置１では、左端部が突当て金型２０に突き当てられた素管２に対して、その右端部から軸線方向左側（成形方向反対側）へ圧縮応力Ｆを付与しながら、圧液供給口３１Ａから素管２とロッド３０との間に圧液Ｌを供給する。圧液Ｌは、素管２が金型１０の蛇腹形状１１の山部１１Ａに応じて変形可能となるように高圧に設定され、シール部４０，５０は、素管２とロッド３０との間をシールしている。このような状態でロッド３０を軸線方向右側に移動させ、金型１０の山部１１Ａに対応する位置に圧液Ｌが供給される毎に、素管２が高圧の圧液Ｌによってその山部１１Ａの形状に応じて膨出する。このようにして素管２には、山部２Ａおよび谷部２Ｂが右側から順に１個ずつ成形されていくことにより、金型１０の蛇腹形状１１に対応する形状に拡管成形される。
In the
しかしながら、バルジ成形装置１による拡管成形では、素管の膨出のために圧液Ｌを高圧にしているから、１個目の山部２Ａの成形後、圧液供給口３１Ａが金型１０の山部１１Ａ，１１Ａ間を移動する毎に、シール部４０，５０による密閉性に次のような問題が生じていた。
However, in the pipe expansion molding by the
拡管成形では、たとえば図４（Ａ）に示すように素管２に山部２Ａを成形した後、次の山部（３個目の山部）の成形のため、図４（Ｂ）に示すように圧液Ｌの高圧を維持した状態でロッド３０を図の矢印方向に移動させると、成形方向側のシール部４０が、金型１０におけるロッド３０との間隔が大きな部分である３個目の山部１１Ａを通過する。このとき、素管２は、３個目の山部１１Ａの形状に応じて膨出するため、成形方向側のシール部４０には、金型１０からの押圧力が加わりくくなる。その結果、第１シール部４０による密閉性が低くなり、そこから右側外部へ圧液Ｌが漏出する虞がある。このため、圧液Ｌの高圧を維持するために液圧を高める必要が生じ、時間のロスが発生する。
In the pipe expansion molding, for example, as shown in FIG. 4 (A), a
一方、成形方向反対側のシール部５０が、図４（Ｂ）に示すように素管２に成形された１個目の山部２Ａを通過する時、シール部５０とその山部２Ａとの間に大きな隙間が形成されるため、そこから左側外部へ圧液Ｌが漏出する虞がある。このため、圧液Ｌの高圧を維持するために液圧を高める必要が生じ、時間のロスが発生する。以上のようなシール部４０，５０による密閉性の問題は、１個目の山部２Ａの成形後、圧液供給口３１Ａが金型１０の山部１１Ａ，１１Ａ間を移動する毎に生じる。
On the other hand, when the
なお、成形方向側のシール部４０による密閉性の問題については、金型１０の蛇腹形状１１に対するシール部４０，５０の位置に応じて圧液Ｌの液圧設定を高圧と低圧との間で切換える対策が考えられる。
In addition, about the problem of the airtightness by the seal |
たとえば図５（Ａ）に示すように１個目の山部２Ａを成形した後、図５（Ｂ）に示すように次の山部の成形のためロッド３０を軸線方向右側（図中の矢印方向）に移動させる前に、素管２が変形不能となるように圧液Ｌを低圧にする。続いて、圧液供給口３１Ａを２個目の山部１１Ａ近傍に到着させ、かつ、成形方向側のシール部４０をその２個目の山部１１Ａの右隣の谷部１１Ｂに到着させることにより、そこでシール部４０を保持する。次いで、図５（Ｃ）に示すようにロッド３０の移動を停止し、圧液Ｌを高圧にすることにより、素管２に２個目の山部２Ａを成形する。
For example, after forming the
続いて、図５（Ｄ）に示すように、図５（Ｂ）と同様な動作を行い、圧液Ｌの液圧を低圧にし、圧液供給口３１Ａを３個目の山部１１Ａ近傍に到着させ、かつ、成形方向側のシール部４０をその３個目の山部１１Ａの右隣の谷部１１Ｂに到着させることにより、そこでシール部４０を保持する。このような圧液Ｌの液圧設定の高圧と低圧との間で切換えを、山部２Ａの成形および圧液供給口３１Ａの山部１１Ａ，１１Ａ間の移動毎に行うことにより、成形方向側のシール部４０による密閉性の問題が解消される。
Subsequently, as shown in FIG. 5 (D), the same operation as in FIG. 5 (B) is performed, the pressure of the pressure fluid L is lowered, and the pressure
しかしながら、圧液Ｌの液圧設定では、素管２の拡管成形のために高圧と低圧との間での切換えを繰り返す必要があるため、その液圧の切換えに時間がかかり、拡管成形を高速に行うことが困難である。また、圧液Ｌを常に高圧に保持することができないため、素管２の金型１０への形状凍結性が低下し、その結果、拡管成形の精度が低下し、製品のバラツキが多くなる虞がある。特に、素管２に多数の山部２Ａを有する蛇腹形状を成形する場合、その問題は深刻である。
However, in the hydraulic pressure setting of the hydraulic fluid L, it is necessary to repeatedly switch between high pressure and low pressure for expanding the
したがって、本発明は、圧液の漏出防止を図ることができるのはもちろんのこと、高速でかつ高精度な拡管成形を行うことができるとともに、これにより製品のバラツキの発生を防止することができるバルジ成形方法およびバルジ成形装置を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, it is possible not only to prevent the leakage of the pressurized liquid, but also to perform high-speed and high-accuracy tube expansion molding, thereby preventing the occurrence of product variations. An object is to provide a bulge forming method and a bulge forming apparatus.
本発明のバルジ成形方法は、複数の山部と谷部とが交互に形成された内面形状を有する金型の内部に素管を配置し、素管の内部にその軸線方向に沿って、圧液供給口を有するロッドを設け、素管とロッドの間をシールする１対のシール部を圧液供給口を間にして設け、素管に軸線方向の圧縮応力を付与し、圧液供給口から素管内に圧液を供給しながら、ロッドを軸線方向に移動させることにより素管を金型の内面形状に成形するバルジ成形方法であって、成形方向側のシール部に対してロッドから素管へ向かう方向に圧液の液圧を加えることにより、そのシール部を素管の膨出に追従可能とし、シール部どうしの間隔を、金型の内面形状の少なくとも２山分の距離に設定し、成形方向反対側のシール部の軸線方向の長さを、金型の内面形状の少なくとも１山分の距離に設定することを特徴としている。 According to the bulge forming method of the present invention, a raw pipe is disposed inside a mold having an inner surface shape in which a plurality of crests and troughs are alternately formed, and a pressure is applied along the axial direction inside the raw pipe. A rod having a liquid supply port is provided, and a pair of seal portions for sealing between the raw pipe and the rod are provided with the pressure liquid supply port interposed therebetween, and compressive stress in the axial direction is applied to the raw pipe, and the pressure liquid supply port A bulge forming method for forming the base pipe into the inner shape of the mold by moving the rod in the axial direction while supplying the pressure liquid from the base to the base pipe. By applying hydraulic fluid pressure in the direction toward the pipe, the seal part can follow the bulge of the raw pipe, and the distance between the seal parts is set to a distance of at least two peaks of the inner shape of the mold. The axial length of the seal part on the opposite side of the molding direction It is characterized by setting the distance of one peak fraction even without.
本発明のバルジ成形方法では、素管に軸線方向の圧縮応力を付与し、１対のシール部によりシールされた領域に圧液供給口から素管内に圧液を供給しながら、ロッドを軸線方向に移動させているので、金型の山部に対応する位置に圧液が供給される毎に、素管が圧液によってその山部の形状に応じて膨出する。このようにして素管には、山部および谷部がロッドの移動方向反対側（成形方向反対側）から順に１個ずつ成形されていくことにより、金型の内面形状に対応する形状に拡管成形される。 In the bulge forming method of the present invention, the rod is axially applied while applying compressive stress in the axial direction to the raw tube and supplying the pressurized liquid into the raw tube from the pressurized liquid supply port to the region sealed by the pair of seal portions. Therefore, each time the pressurized liquid is supplied to the position corresponding to the peak portion of the mold, the raw tube bulges out according to the shape of the peak portion by the pressurized liquid. In this manner, the crest and trough are formed in the raw tube one by one in order from the opposite side of the rod movement direction (opposite side of the molding direction), thereby expanding the tube to a shape corresponding to the inner shape of the mold. Molded.
ここで、本発明のバルジ成形方法では、素管とロッドとの間をシールする１対のシール部は、成形時に次のように素管と密着することができる。成形方向側のシール部が素管の１つの山部の成形後、金型の次の山部に対応する位置を通過するとき、素管が圧液によってその山部の形状に応じて膨出する。この場合、成形方向側のシール部には、ロッドから素管へ向かう方向に圧液の液圧を加えることにより、成形方向側のシール部を素管の膨出に追従可能としている。したがって、その追従時に、そのシール部の一端部がロッドに接触した状態で、そのシール部の他端部が素管に接触可能となるようにシール部の形状および弾性特性や、圧液の液圧、ロッドの移動速度などを適宜設定することにより、成形方向側のシール部の少なくとも一部は、素管に常に密着することができる。その結果、素管の成形時に常に圧液を高圧に設定しても、成形方向側の外部への圧液の漏出を防止することができる。 Here, in the bulge forming method of the present invention, the pair of seal portions for sealing between the raw tube and the rod can be in close contact with the raw tube at the time of forming. When the sealing part on the molding direction side passes through a position corresponding to the next peak part of the mold after forming one peak part of the base pipe, the base pipe swells according to the shape of the peak part by the pressure liquid. To do. In this case, by applying hydraulic pressure to the sealing portion on the molding direction side in the direction from the rod toward the raw tube, the sealing portion on the molding direction side can follow the expansion of the raw tube. Therefore, at the time of the follow-up, the shape and elastic characteristics of the seal portion and the liquid pressure of the pressure liquid are set so that the other end portion of the seal portion can contact the raw tube while the one end portion of the seal portion is in contact with the rod. By appropriately setting the pressure, the moving speed of the rod, and the like, at least a part of the sealing portion on the molding direction side can always be in close contact with the raw tube. As a result, even when the pressure liquid is always set to a high pressure during the molding of the raw tube, the leakage of the pressure liquid to the outside on the molding direction side can be prevented.
一方、シール部どうしの間隔を、金型の内面形状の少なくとも２山分の距離に設定し、成形方向とは反対側のシール部の軸線方向の長さを、金型の内面形状の少なくとも１山分の距離に設定しているので、成形方向とは反対側のシール部の形状および弾性特性を適宜設定することにより、そのシール部は常に、素管の平坦部および素管の成形された谷部のいずれかと常に密着することができる。その結果、素管の成形時に常に圧液を高圧に設定しても、成形方向反対側の外部への圧液の漏出を防止することができる。なお、シール部どうしの間隔の２山分の距離は、成形される山部の分と、素管への圧縮応力付与による座屈防止のために設定した成形方向反対側の山部の分との合計の距離である。 On the other hand, the interval between the seal portions is set to a distance corresponding to at least two peaks of the inner surface shape of the mold, and the axial length of the seal portion opposite to the molding direction is set to at least 1 of the inner surface shape of the mold. Since the distance is set to the distance between the mountains, by appropriately setting the shape and elastic characteristics of the seal portion on the opposite side to the molding direction, the seal portion is always formed by the flat portion of the blank tube and the blank tube. It can always be in close contact with any of the valleys. As a result, even when the pressure liquid is always set to a high pressure during the molding of the raw tube, the leakage of the pressure liquid to the outside on the opposite side in the molding direction can be prevented. In addition, the distance between the two crests of the gap between the seal portions is the crest portion to be molded and the crest portion on the opposite side in the molding direction set for preventing buckling by applying compressive stress to the raw pipe. Is the total distance.
以上のように本発明のバルジ成形方法では、素管の成形時に常に圧液を高圧に設定しても、圧液の外部への漏出を防止することができるので、液圧の不足分を補填することや液圧を高圧と低圧との間で切換えることが不要となるから、素管の成形を高圧でかつ高速に行うことができる。また、圧液を常に高圧に保持することができるから、素管の金型への形状凍結性が向上し、その結果、拡管成形の精度が向上し、製品のバラツキの発生を防止することができる。さらに圧液が供給される領域は、素管とロッドの間における金型の内面形状に対応する全領域ではなく、素管とロッドの間における１対のシール部によりシールされた領域のみであるから、金型を固定する固定手段の小型化を図ることができ、これによりコストを低減することができる。このようなバルジ成形方法は、肉厚の薄い素管に好適である。 As described above, according to the bulge forming method of the present invention, even if the pressure liquid is always set to a high pressure when forming the raw tube, leakage of the pressure liquid to the outside can be prevented. Therefore, it is not necessary to switch between the high pressure and the low pressure, so that the blank tube can be formed at a high pressure and at a high speed. In addition, since the pressurized liquid can be kept at a high pressure at all times, the shape freezing property of the raw pipe to the mold is improved, and as a result, the accuracy of the tube expansion molding is improved and the occurrence of product variations can be prevented. it can. Further, the region where the pressurized liquid is supplied is not the entire region corresponding to the inner surface shape of the mold between the raw tube and the rod, but only the region sealed by the pair of seal portions between the raw tube and the rod. Therefore, it is possible to reduce the size of the fixing means for fixing the mold, thereby reducing the cost. Such a bulge forming method is suitable for a thin tube.
本発明のバルジ成形方法では、種々の構成を用いることができる。たとえば圧液供給口が金型の山部の中央部に到達したとき、ロッドの移動を一旦停止し、圧液供給口の直上の金型の山部の成形を行うことができる。この態様では、素管の肉厚の厚い場合でも、その成形を金型の内面形状に従って確実に行うことができる。 Various configurations can be used in the bulge forming method of the present invention. For example, when the pressure liquid supply port reaches the center of the crest of the mold, the movement of the rod is temporarily stopped, and the crest of the mold just above the pressure liquid supply port can be formed. In this aspect, even when the raw tube is thick, the molding can be reliably performed according to the inner shape of the mold.
本発明のバルジ成形方法は、バルジ成形装置に適用することができる。すなわち、本発明のバルジ成形装置は、複数の山部と谷部とが交互に形成された内面形状を有するとともに、内部に素管が配置される金型と、素管の内部にその軸線方向に沿って設けられるとともに、圧液供給口を有するロッドと、圧液供給口を間にして設けられるとともに、素管とロッドの間をシールする１対のシール部とを備え、素管に軸線方向の圧縮応力を付与し、圧液供給口から素管内に圧液を供給しながら、ロッドを軸線方向に移動させることにより素管を金型の内面形状に成形するバルジ成形装置であって、成形方向側のシール部に対してロッドから素管へ向かう方向に圧液の液圧を加えるための液圧印加流路が設けられ、そのシール部が、液圧印加流路を通じて加えられた圧液の液圧により素管の膨出に追従可能とされ、シール部どうしの間隔が、金型の内面形状の少なくとも２山分の距離に設定され、成形方向反対側のシール部の軸線方向の長さが、金型の内面形状の少なくとも１山分の距離に設定されていることを特徴としている。本発明のバルジ成形装置は、上記バルジ成形方法と同様な作用・効果を得ることができる。 The bulge forming method of the present invention can be applied to a bulge forming apparatus. That is, the bulge forming apparatus of the present invention has an inner surface shape in which a plurality of crests and troughs are alternately formed, a mold in which a raw pipe is disposed, and an axial direction inside the raw pipe And a pair of seal portions for sealing the gap between the raw pipe and the rod. The rod is provided with an axial line. A bulge forming device that applies a compressive stress in the direction and forms the inner tube into the shape of the inner surface of the mold by moving the rod in the axial direction while supplying the pressurized fluid from the pressurized fluid supply port into the inner tube. A hydraulic pressure application channel is provided for applying hydraulic fluid pressure in the direction from the rod to the raw pipe with respect to the sealing portion on the molding direction side, and the seal portion is pressure applied through the hydraulic pressure application channel. It is possible to follow the expansion of the raw tube by the liquid pressure of the liquid, The distance between the parts is set to a distance of at least two peaks of the inner surface shape of the mold, and the axial length of the seal portion on the opposite side of the molding direction is set to a distance of at least one mountain of the inner surface shape of the mold. It is characterized by being set. The bulge forming apparatus of the present invention can obtain the same actions and effects as the above bulge forming method.
また、本発明のバルジ成形装置は、種々の構成を用いることができる。たとえば、圧液供給口が金型の山部の中央部に到達したとき、ロッドの移動を一旦停止し、圧液供給口の直上の金型の山部の成形を行うことができる。この態様では、上記バルジ成形方法の態様と同様な作用・効果を得ることができる。 The bulge forming apparatus of the present invention can use various configurations. For example, when the pressure liquid supply port reaches the center of the crest of the mold, the movement of the rod is temporarily stopped, and the mold crest just above the pressure liquid supply port can be formed. In this aspect, the same actions and effects as in the aspect of the bulge forming method can be obtained.
本発明のバルジ成形方法またはバルジ成形装置によれば、素管の成形時に常に圧液を高圧に設定しても、圧液の外部への漏出を防止することができるので、液圧の不足分を補填することや液圧を高圧と低圧との間で切換えることが不要となるから、素管の成形を高圧でかつ高速に行うことができる。また、圧液を常に高圧に保持することができるから、素管の金型への形状凍結性が向上し、その結果、拡管成形の精度が向上し、製品のバラツキの発生を防止することができる。 According to the bulge forming method or the bulge forming apparatus of the present invention, even if the pressure liquid is always set to a high pressure when forming the raw pipe, it is possible to prevent leakage of the pressure liquid to the outside. Therefore, it becomes unnecessary to switch between high pressure and low pressure, so that the raw tube can be formed at high pressure and at high speed. In addition, since the pressurized liquid can be kept at a high pressure at all times, the shape freezing property of the raw pipe to the mold is improved, and as a result, the accuracy of the tube expansion molding is improved and the occurrence of product variations can be prevented. it can.
（１）実施形態の構成
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るバルジ成形装置１００の概略構成を表す側断面図である。図１では、バルジ成形装置１の上半分の構成を表している。なお、本実施形態では、図３と同様な構成要素には同符号を付し、その説明は省略している。
(1) Configuration of Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a
ロッド３０の内部には圧液供給流路１３１が形成され、そこから圧液供給口１３１Ａを通じて素管２とロッド３０との間に圧液Ｌが供給される。ロッド３０の周方向表面には、圧液供給口１３１Ａを間にして１対の溝１３２，１３３が形成されている。溝１３２，１３３には、素管２とロッド３０との間をシールするリング状の１対のシール部１４０，１５０が配置されている。本実施形態では、素管２の成形時のロッド３０の移動方向は右側であるから、シール部１４０は本発明の成形方向側のシール部、シール部１５０は本発明の成形方向反対側のシール部である。
A pressurized
シール部１４０，１５０は、たとえば弾性を有している。シール部１４０は、溝１３２の内面の右側・左側の側面部全周に接触することにより、そこをシールしている。シール部１４０と圧液供給口１３１Ａとの間隔は半山分に設定することが好適である。この場合、シール部１４０が金型１０の谷部１１Ｂに対応する位置を通過するとき、圧液供給口１３１Ａ金型１０の山部１１Ａの中央部に対応する位置に到達することができる。シール部１４０，１５０どうしの間隔は、たとえば金型１０の蛇腹形状１１の２山分の距離に設定されている。シール部１５０の軸線方向の長さは、金型１０の蛇腹形状１１の１山分の距離に設定されている。この場合、シール部１５０の形状および弾性特性を適宜設定することにより、シール部１５０は、素管２の成形時、素管の平坦部および素管の成形された谷部のいずれかと常に密着することができる。なお、山部１１Ａ，１１Ａどうしの間隔が等間隔でない場合、シール部１４０，１５０どうしの間隔である２山分の距離は、隣接する２つの山部の合計距離のなかで最大なものとし、シール部１５０の軸線方向の長さである１山分の距離は、１山分の距離のなかで最大なものとする。
The
ロッド３０の内部には、圧液供給流路１３１と溝１３２とを接続する液圧印加流路１３４が形成され、液圧印加流路１３４を通じて圧液Ｌの液圧が、シール部１４０に対してロッド３０から素管２へ向かう方向に加えられる。これにより、シール部１４０が、素管２の成形時、素管の膨出に追従可能となっている。この場合、シール部１４０の下端部がロッド３０に接触した状態で、シール部１４０の上端部が素管２に接触可能となるようにシール部２の形状および弾性特性や、圧液Ｌの液圧、ロッド３０の移動速度などを適宜設定することにより、シール部１４０の少なくとも一部は、素管２に常に密着することができる。
Inside the
（２）実施形態の動作
次に、バルジ成形装置１００によるバルジ成形方法について、図面を参照して説明する。なお、図２のロッド３０のなかで図示されている矢印は、ロッド３０の移動方向を示している。
(2) Operation of Embodiment Next, a bulge forming method by the
図１に示すように、素管２の左端部を突当て金型２０に突き当て、素管２の右端部から軸線方向左側へ圧縮応力Ｆを付与しながら、１対のシール部１４０，１５０によりシールされた領域に圧液供給口１３１Ａから素管２内に圧液Ｌを供給する。この状態でロッド３０を軸線方向右側（成形方向）に移動させることにより、圧液供給口１３１Ａが金型１０の山部１１Ａに対応する位置に到達する毎に、素管２が圧液Ｌによってその山部１１Ａの形状に応じて膨出する。このようにして素管２には、山部１１Ａおよび谷部１１Ｂがロッド３０の移動方向（成形方向）とは反対側から順に１個ずつ成形されていき、金型１０の内面形状に対応する形状に拡管成形される。
As shown in FIG. 1, a pair of
このような拡管成形において、素管２とロッド３０との間をシールする１対のシール部１４０，１５０は、素管２の山部２Ａの成形時はもちろんのこと、その山部２Ａと金型１０の次の山部１１Ａとの間を移動するとき、素管２と密着することができる。たとえば図２（Ａ）に示すように、成形方向側のシール部１４０が素管２の２個目の山部２Ａの成形後、金型１０の３個目の山部１１Ａに対応する位置を通過するとき、素管２が圧液Ｌによってその山部１１Ａの形状に応じて膨出する。
In such pipe expansion molding, the pair of
ここで本実施形態では、成形方向側のシール部１４０には、ロッド３０から素管２へ向かう方向に圧液Ｌの液圧を加えることにより、シール部１４０を素管２の膨出に追従可能としている。したがって、その追従時に、そのシール部１４０の下端部がロッド３０に接触した状態で、そのシール部１４０の上端部が素管２に接触可能となるようにシール部１４０の形状および弾性特性や、圧液Ｌの液圧、ロッド３０の移動速度などを適宜設定することにより、図２（Ａ）に示すように、成形方向側のシール部１４０の少なくとも一部は、素管２に常に密着することができる。その結果、素管２の成形時に常に圧液Ｌを高圧に設定しても、成形方向側の外部への圧液の漏出を防止することができる。
Here, in the present embodiment, the sealing
続いて、図２（Ｂ）に示すように、素管２の３個目の山部２Ａの成形後、成形方向側のシール部１４０が、金型１０の３個目の谷部１１Ｂに対応する位置を通過する。ここで本実施形態では、シール部１４０，１５０どうしの間隔を、金型１０の内面形状の少なくとも２山分の距離に設定している。これにより、図２（Ｂ）に示すように、成形方向側シール部１４０が金型１０の３個目の谷部１１に対応する位置を通過するとき、成形方向反対側のシール部１５０が素管２の２個目の谷部１１Ｂに対応する位置を通過する。
Subsequently, as shown in FIG. 2 (B), after forming the
また、成形方向とは反対側のシール部１５０の軸線方向の長さを、金型１０の内面形状の少なくとも１山分の距離に設定している。これにより、図２（Ｂ）に示すように、成形方向反対側のシール部１５０の両端部は、１個目の山部１１Ａの両端側の最下部（素管２の左端部の平坦部と素管２の１個目の谷部２Ｂ）に対応する位置を通過する。したがって、成形方向とは反対側のシール部１５０の形状および弾性特性を適宜設定することにより、そのシール部１５０は常に、１個目の山部１１Ａの両端側の最下部と密着することができる。その結果、素管２の成形時に常に圧液Ｌを高圧に設定しても、成形方向反対側の外部への圧液の漏出を防止することができる。
Further, the length in the axial direction of the
次いで、図２（Ｃ）に示すように、成形方向側のシール部１４０が素管２の３個目の山部２Ａの成形後、金型１０の４個目の山部１１Ａに対応する位置を通過するとき、素管２が圧液Ｌによってその山部１１Ａの形状に応じて膨出する。この場合、成形方向側のシール部１４０では、図２（Ｂ）と同様な動作が行われるので、そのシール部１４０の少なくとも一部は、素管２に常に密着することができる。その結果、素管２の成形時に常に圧液Ｌを高圧に設定しても、成形方向側の外部への圧液の漏出を防止することができる。
Next, as shown in FIG. 2C, the position of the
本実施形態では、以上のようなシール部１４０，１５０の動作が、素管２のＮ個目の山部２Ａの成形およびその成形後の金型１０の次の山部１１Ａへの移動時に繰り返し行われることにより、１対のシール部１４０，１５０は、成形時に素管２と常に密着することができる。これにより、素管２の成形時に常に圧液Ｌを高圧に設定しても、圧液Ｌの外部への漏出を防止することができる。したがって、液圧の不足分を補填することや液圧を高圧と低圧との間で切換えることが不要となるから、素管２の成形を高圧でかつ高速に行うことができる。また、圧液Ｌを常に高圧に保持することができるから、素管２の金型１０への形状凍結性が向上し、その結果、拡管成形の精度が向上し、製品のバラツキの発生を防止することができる。
In the present embodiment, the operations of the
さらに圧液Ｌが供給される領域は、素管２とロッド３０の間における金型１０の内面形状に対応する全領域ではなく、素管２とロッド３０の間における１対のシール部１４０，１５０によりシールされた領域のみであるから、金型１０を固定する固定手段の小型化を図ることができ、これによりコストを低減することができる。このようなバルジ成形方法は、肉厚の薄い素管に好適である。
Further, the region to which the pressurized liquid L is supplied is not the entire region corresponding to the inner surface shape of the
特に、圧液供給口１３１Ａが金型１０の山部１１Ａの中央部に到達したとき、ロッド３０の移動を一旦停止し、圧液供給口１３１Ａの直上の金型１０の山部１１Ａの成形を行うことにより、素管２の肉厚の厚い場合でも、その成形を金型１０の内面形状１１に従って確実に行うことができる。
In particular, when the pressure
２…素管、１０…金型、１１…蛇腹形状（内面形状）、１１Ａ…山部、１１Ｂ…谷部、２０…突当て金型（金型）、３０…ロッド、１００…バルジ成形装置、１３１Ａ…圧液供給口、１４０…成形方向側のシール部、１５０…成形方向反対側のシール部、Ｌ…圧液
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記素管に前記軸線方向の圧縮応力を付与し、前記圧液供給口から前記素管内に圧液を供給しながら、前記ロッドを前記軸線方向に移動させることにより前記素管を前記金型の内面形状に成形するバルジ成形方法において、
成形方向側のシール部に対して前記ロッドから前記素管へ向かう方向に前記圧液の液圧を加えることにより、そのシール部を前記素管の膨出に追従可能とし、
前記シール部どうしの間隔を、前記金型の内面形状の少なくとも２山分の距離に設定し、
前記成形方向反対側のシール部の前記軸線方向の長さを、前記金型の内面形状の少なくとも１山分の距離に設定することを特徴とするバルジ成形方法。 A raw pipe is disposed inside a mold having an inner surface shape in which a plurality of crests and troughs are alternately formed, and a rod having a pressurized liquid supply port is provided along the axial direction inside the raw pipe. Providing a pair of seal portions for sealing between the raw tube and the rod, with the pressure fluid supply port in between,
Applying compressive stress in the axial direction to the raw pipe, and supplying the pressurized liquid into the raw pipe from the pressurized liquid supply port, the rod is moved in the axial direction to move the raw pipe to the mold. In the bulge forming method for forming into an inner shape,
By applying a hydraulic pressure of the pressurized liquid in a direction from the rod toward the element pipe with respect to the seal part on the molding direction side, the seal part can follow the swelling of the element pipe,
The interval between the seal portions is set to a distance of at least two peaks of the inner surface shape of the mold,
A bulge forming method characterized in that a length in the axial direction of the seal portion opposite to the forming direction is set to a distance of at least one mountain of the inner surface shape of the mold.
前記素管に前記軸線方向の圧縮応力を付与し、前記圧液供給口から前記素管内に圧液を供給しながら、前記ロッドを前記軸線方向に移動させることにより前記素管を前記金型の内面形状に成形するバルジ成形装置において、
成形方向側のシール部に対して前記ロッドから前記素管へ向かう方向に前記圧液の液圧を加えるための液圧印加流路が設けられ、そのシール部が、前記液圧印加流路を通じて加えられた前記圧液の液圧により前記素管の膨出に追従可能とされ、
前記シール部どうしの間隔が、前記金型の内面形状の少なくとも２山分の距離に設定され、
前記成形方向反対側のシール部の前記軸線方向の長さが、前記金型の内面形状の少なくとも１山分の距離に設定されていることを特徴とするバルジ成形装置。 A plurality of crests and troughs have an inner surface shape formed alternately, a mold in which a raw pipe is disposed, and a pressure liquid that is provided along the axial direction inside the raw pipe. A rod having a supply port; and a pair of seal portions that are provided with the pressure liquid supply port interposed therebetween and seal between the raw tube and the rod;
Applying compressive stress in the axial direction to the raw pipe, and supplying the pressurized liquid into the raw pipe from the pressurized liquid supply port, the rod is moved in the axial direction to move the raw pipe to the mold. In the bulge forming device that forms the inner surface shape,
A hydraulic pressure application channel is provided for applying a hydraulic pressure of the pressurized fluid in a direction from the rod toward the raw pipe with respect to the seal portion on the molding direction side, and the seal portion passes through the hydraulic pressure application channel. It is possible to follow the bulging of the raw tube by the hydraulic pressure of the added pressure fluid,
The interval between the seal portions is set to a distance of at least two peaks of the inner surface shape of the mold,
The bulge forming apparatus, wherein a length in the axial direction of the seal portion opposite to the forming direction is set to a distance of at least one mountain of the inner shape of the mold.
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