JP5136998B2 - Hydraulic bulge method and hydraulic bulge product - Google Patents

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Description

本発明は、他の部品を結合させるフランンジを有する閉断面製品を製造する液圧バルジに関し、さらに詳しくは、形成されるフランジ幅が所望される寸法を満足し、かつばらつきが少なく、さらに液圧バルジの拡管率を大きくすることができるとともに、フランジ先端部の割れが少なく、優れた疲労強度が得られる液圧バルジ方法、およびその方法で製造された液圧バルジ製品、並びに液圧バルジ金型に関するものである。   The present invention relates to a hydraulic bulge for producing a closed cross-section product having a flange that joins other parts, and more particularly, the formed flange width satisfies a desired dimension, has less variation, and further has a hydraulic pressure. Hydraulic bulge method capable of increasing the bulge expansion rate and reducing the crack at the flange tip and obtaining excellent fatigue strength, the hydraulic bulge product produced by the method, and the hydraulic bulge mold It is about.

近年において、金属管の液圧バルジはその優れた特長が評価され、自動車部品をはじめとし種々の加工分野で盛んに適用されている。通常、液圧バルジを用いて自動車部品などを製造する場合には、加工素材となる、ほぼ長手方向に均一な円断面を有するストレートな金属管(以下、単に「素管」という場合がある)に、曲げ加工や押し潰し加工など、いわゆるプリフォームを施した後、この金属管内部に導入した液体に圧力を付加し、閉断面からなる製品を仕上げ加工する工程が採用される。   In recent years, the hydraulic bulge of metal pipes has been evaluated for its excellent features and has been actively applied in various processing fields including automobile parts. Normally, when manufacturing automotive parts using a hydraulic bulge, a straight metal tube with a uniform circular cross-section in the longitudinal direction (hereinafter sometimes simply referred to as “element tube”) is used as a processing material. In addition, after applying a so-called preform such as bending or crushing, pressure is applied to the liquid introduced into the metal tube to finish the product having a closed cross section.

この液圧バルジには、通常の成形法に比べ、種々の特長がある。例えば、(a)長手方向に断面形状の異なる複雑な形状品を製造できることから、従来では溶接で組み立てられていた部品を一体成形で加工でき、また(b)製品の全体に亘って加工硬化が得られ易いので、軟質な金属素材を用いても高強度な製品を製造することができ、さらに(c)スプリングバックが少なく製品の寸法精度がよく、形状凍結性が良好であり、手直しの工程が省略できるなどの特長が挙げられる。   This hydraulic bulge has various features compared to ordinary molding methods. For example, (a) a complex shape product having a different cross-sectional shape in the longitudinal direction can be manufactured, so that parts that have been assembled by welding in the past can be processed by integral molding, and (b) work hardening is performed over the entire product. Since it is easy to obtain, a high-strength product can be manufactured even using a soft metal material, and (c) the product has a small spring back, a good dimensional accuracy of the product, a good shape freezing property, and a rework process. Features that can be omitted.

図1は、従来から自動車部品などの一般的な加工法とした採用されている液圧バルジ方法を説明する図であり、(a)は金属管P1を上下の金型1、2内に収容した状態を示し、(b)は金属管内部に液圧を付加し製品P4を得た状態を示している。   FIG. 1 is a diagram for explaining a hydraulic bulge method that has been conventionally adopted as a general processing method for automobile parts and the like. FIG. 1 (a) shows that a metal pipe P1 is accommodated in upper and lower molds 1,2. (B) shows a state in which the product P4 is obtained by applying hydraulic pressure to the inside of the metal tube.

図1に示すように、液圧バルジ方法は、上下の液圧バルジ金型1、2内に収容された金属管P1の内部に注入孔3を通じて加工液を注入し、加工液の圧力(以下、「液圧」という)を増加せしめて、種々の断面形状を有する製品P4を製造する方法である。このとき、液圧バルジ方法では、シール工具を兼ねた軸押し工具4、5によって両管端から金属管P1の軸方向に押し込みを加えることもできる(以下、「軸押し」という)。   As shown in FIG. 1, the hydraulic bulge method is such that the machining liquid is injected into the metal pipe P1 accommodated in the upper and lower hydraulic bulge molds 1 and 2 through the injection hole 3, and the pressure of the machining liquid (hereinafter referred to as the working liquid pressure) , Referred to as “hydraulic pressure”), and a product P4 having various cross-sectional shapes is manufactured. At this time, in the hydraulic bulge method, it is also possible to push in the axial direction of the metal pipe P1 from both pipe ends by the axial pressing tools 4 and 5 also serving as a sealing tool (hereinafter referred to as “axial pressing”).

通常、このシール工具を兼ねた軸押し工具4、5は、図示しない油圧シリンダーに接続されており、液圧バルジ中における軸方向位置や軸押し力は制御されている。   Usually, the shaft pushing tools 4 and 5 that also serve as the sealing tool are connected to a hydraulic cylinder (not shown), and the axial position and the shaft pushing force in the hydraulic bulge are controlled.

上記の軸押しは、液圧バルジにおける金属管の膨出時のメタルフローを促進し、拡管限界を向上させる作用があるので、液圧バルジ方法において極めて重要な工程である。例えば、軸押しを加えることなく液圧バルジを行うと、金属素材の膨出に対応して板厚が著しく減少する場合があり、その場合には初期の加工段階から金属管の破断に至り、限られた拡管限界でしか加工ができず、複雑な断面形状を確保することができない。   The axial push described above is an extremely important step in the hydraulic bulge method because it has the effect of promoting the metal flow during expansion of the metal tube in the hydraulic bulge and improving the expansion limit. For example, when hydraulic bulging is performed without applying axial push, the plate thickness may decrease significantly in response to the swelling of the metal material, in which case the metal tube breaks from the initial processing stage, Processing is possible only with a limited expansion limit, and a complicated cross-sectional shape cannot be secured.

ところで、この液圧バルジ方法によって仕上げ加工された製品(以下、「液圧バルジ製品」という)は、製品単体で使用される場合もあるが、他部品と結合されて使用される場合が多くある。この場合に、部品間の代表的な結合方法として、溶接接合やボルト締結がある。   By the way, products finished by this hydraulic bulge method (hereinafter referred to as “hydraulic bulge products”) may be used as a single product, but are often used in combination with other parts. . In this case, there are welding joining and bolt fastening as typical joining methods between parts.

図2は、金属板をプレス成形して製作したフランンジ付き部品の一例を示す斜視図であり、(a)は他部品8をスポット溶接9bで接合した例を示し、(b)はボルト10で締結した例を示している。   FIG. 2 is a perspective view showing an example of a flanged part manufactured by press-molding a metal plate. FIG. 2A shows an example in which another part 8 is joined by spot welding 9b, and FIG. An example of fastening is shown.

閉断面構造の部品をプレス成形により製作する場合に、プレス成形した2つの部材6a、6bをスポット溶接9aにより組み合わせ、フランジ7同士を接合して2つの部材を固定することができる。このフランジ7を利用して、図2(a)に示すように他部品8とスポット溶接9bにより、また図2(b)に示すようにボルト締結10によって接合することができる。   When a part having a closed cross-section structure is manufactured by press molding, the two members 6a and 6b that are press-molded can be combined by spot welding 9a, and the flanges 7 can be joined together to fix the two members. The flange 7 can be used for joining with other parts 8 by spot welding 9b as shown in FIG. 2 (a) and by bolt fastening 10 as shown in FIG. 2 (b).

しかしながら、通常、液圧バルジ製品はフランジ無しの閉断面構造であり、他の部品を接合する場合には、アーク溶接などの方法が採用されている。   However, normally, the hydraulic bulge product has a closed cross-sectional structure without a flange, and when joining other parts, a method such as arc welding is employed.

図3は、液圧バルジ製品に他部品を結合した構成例を示す斜視図であり、(a)はアーク溶接11で接合した例を示し、(b)はボルト10で締結した例を示している。すなわち、図3(a)に示すように、直接に他部品8を液圧バルジ製品P4に結合する場合には、他部品8と液圧バルジ製品P4とをアーク溶接11で結合する必要があり、また、図3(b)に示すように、ボルト10で他部品8を締結する場合にも、まずブラケット12を液圧バルジ製品P4にアーク溶接11で接合する必要がある。しかし、アーク溶接は、スポット溶接に比べて生産性が低く、さらに溶接時の熱によって製品の寸法精度が悪化する問題がある。   FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example in which other parts are coupled to a hydraulic bulge product, where (a) shows an example of joining by arc welding 11 and (b) shows an example of fastening by bolt 10. Yes. That is, as shown in FIG. 3A, when directly connecting the other part 8 to the hydraulic bulge product P4, it is necessary to connect the other part 8 and the hydraulic bulge product P4 by arc welding 11. Further, as shown in FIG. 3B, when the other component 8 is fastened with the bolt 10, the bracket 12 must first be joined to the hydraulic bulge product P4 by the arc welding 11. However, arc welding has lower productivity than spot welding, and further has a problem that the dimensional accuracy of the product deteriorates due to heat during welding.

このように、アーク溶接を用いて液圧バルジ製品にフランジを設ける場合に、溶接に多くの工数を要したり、寸法精度が確保できないことから、これらの問題を解消するため、液圧バルジ方法においても、液圧バルジ製品自体にフランジを設けることが試みられている。   In this way, when a flange is provided on a hydraulic bulge product using arc welding, a large number of man-hours are required for welding and dimensional accuracy cannot be ensured. Attempts have also been made to provide a flange on the hydraulic bulge product itself.

例えば、特許文献1には、液圧成形(液圧バルジ)によって、フランジ付き管状部材を製造することが開示されている。しかし、特許文献1に開示されたフランジ付き管状部材は、液圧バルジによってフランジを加工するものではない。特許文献1に開示されたフランジ付き管状部材におけるフランジは、液圧バルジを行う前に既に設けられる構造になっている。   For example, Patent Document 1 discloses manufacturing a flanged tubular member by hydraulic molding (hydraulic bulge). However, the flanged tubular member disclosed in Patent Document 1 does not process the flange by a hydraulic bulge. The flange in the flanged tubular member disclosed in Patent Document 1 has a structure that is already provided before hydraulic bulging.

すなわち、特許文献1の段落[0025]に記載されているように、特許文献1に開示された液圧バルジは、金属製の板材の中央部を丸めて円筒部をなすとともに両端部を重ねることによって、円筒部と当該円筒部から外側に延長する板材の重なり部とを有する管状材を、液圧バルジ用の素材とするものである。そのため、当該管状素材の板材の重なり部が、そのまま液圧バルジ製品のフランジとなるのである。   That is, as described in paragraph [0025] of Patent Document 1, the hydraulic bulge disclosed in Patent Document 1 rounds the central part of a metal plate to form a cylindrical part and overlaps both ends. Thus, a tubular material having a cylindrical portion and an overlapping portion of plate members extending outward from the cylindrical portion is used as a material for a hydraulic bulge. For this reason, the overlapping portion of the plate material of the tubular material becomes the flange of the hydraulic bulge product as it is.

特許文献2には、その段落[0012]に記載されているように、丸パイプ材の外面長手方向にフィンを押出し成形等により一体に成形しておき、これをバルジ型内に納めて液圧バルジすることにより、フランジ付きの構成部材(フランジ付き液圧バルジ製品)を製造することが開示されている。しかし、特許文献2に開示されたフランジ付き液圧バルジ製品におけるフランジも、特許文献1の場合と同様に、液圧バルジによって形成されたものではなく、実質的に液圧バルジを行う前に、押出し成形等によって形成されたフランジである。   In Patent Document 2, as described in paragraph [0012], fins are integrally formed by extrusion molding or the like in the longitudinal direction of the outer surface of a round pipe material, and this is placed in a bulge mold and placed in a hydraulic pressure. It is disclosed to produce a flanged component (a flanged hydraulic bulge product) by bulging. However, the flange in the hydraulic bulge product with a flange disclosed in Patent Document 2 is not formed by the hydraulic bulge as in the case of Patent Document 1, and before performing the hydraulic bulge substantially, It is a flange formed by extrusion molding or the like.

特許文献3には、ハイドロフォーム部品(液圧バルジ製品)と他部品とを溶接によって結合する方法に関し、ハイドロフォーム部品における所定箇所の壁部を一部がつながった状態で打ち抜いて、外側へ折り曲げることによりフランジを形成することが開示されている。   Patent Document 3 relates to a method of joining a hydroform component (hydraulic bulge product) and another component by welding, punching out a wall portion of a predetermined portion of the hydroform component in a partially connected state, and bending it outward. To form a flange.

また、特許文献3の段落[0004]に、ハイドロフォーム(液圧バルジ)によって、ハイドロフォーム部品にフランジを形成する技術が既に存在することを開示している。すなわち、特許文献3の段落[0004]には、ハイドロフォームによって、ハイドロフォーム部品の成形を行うと同時に、フランジの形成をも行う技術が開示されている。   Further, paragraph [0004] of Patent Document 3 discloses that a technology for forming a flange on a hydroform component by hydroform (hydraulic bulge) already exists. That is, paragraph [0004] of Patent Document 3 discloses a technique for forming a flange while simultaneously forming a hydroform part by hydroform.

しかし、本発明者らの検討によれば、特許文献3の段落[0004]のように、ハイドロフォーム部品の成形とフランジの形成とを、ハイドロフォームのみによって、かつ同時に行ったのでは、フランジの寸法形状のバラツキが大きくなり、高精度の寸法形状のフランジが要求される場合には、適用するのが困難であることが判明した。   However, according to the study by the present inventors, as shown in paragraph [0004] of Patent Document 3, if the formation of the hydroform part and the formation of the flange are performed only by the hydroform and simultaneously, It has been found that it is difficult to apply when a variation in dimensional shape becomes large and a highly accurate dimensional shape flange is required.

特許文献4には、金属素管を製品形状にバルジ加工しつつ、金属素管のフランジ成形予定部位を膨出させ、膨出後、膨出部分をポンチで押し潰してフランジを形成することが開示されている。   In Patent Document 4, the metal tube is bulged into a product shape, and a flange forming scheduled portion of the metal tube is expanded, and after the expansion, the expanded portion is crushed with a punch to form a flange. It is disclosed.

本発明者らの調査では、特許文献3の段落[0004]に開示されたフランジ形成方法がハイドロフォーミング(液圧バルジ)のみを利用するのに対し、特許文献4に開示されたフランジ形成方法は液圧バルジとポンチによる押し潰しとを併用しているので、フランジの寸法形状の精度は向上した。   In the investigation by the present inventors, the flange forming method disclosed in paragraph [0004] of Patent Document 3 uses only hydroforming (hydraulic bulge), whereas the flange forming method disclosed in Patent Document 4 is Since the hydraulic bulge and crushing with a punch are used together, the accuracy of the dimensional shape of the flange has been improved.

一般に、液圧バルジ成形では、加工時間が長く生産性が低いという問題がある。特許文献4に開示された方法では、フランジ成形の前に内圧を上昇させた後、フランジ成形部をポンチで押し潰し、さらに内圧を上昇させ、製品形状に仕上げ成形を行うものである。このため、通常の液圧バルジ成形に比べて、昇圧回数が多くポンチでの押し潰し成形が付加されるために、加工時間が長くなる。   In general, the hydraulic bulge forming has a problem that the processing time is long and the productivity is low. In the method disclosed in Patent Document 4, after the internal pressure is raised before flange molding, the flange molding part is crushed with a punch, and the internal pressure is further raised to perform finish molding into a product shape. For this reason, compared with the normal hydraulic bulge forming, the number of times of pressurization is large, and crushing forming with a punch is added, so that the processing time becomes long.

そこで、生産性を改善するために、すなわち加工時間を短縮するために、フランジ成形前の圧力の絶対値を低下させたり、ポンチの降下タイミングを早めて、全体のサイクルタイムを短縮すると、フランジ成形部の膨出量のばらつきが大きくなり、結果として所望する寸法形状のフランジが得られない場合があることが分かった。   Therefore, in order to improve productivity, that is, in order to shorten the processing time, if the absolute value of the pressure before flange forming is reduced or the timing of punch lowering is advanced to shorten the overall cycle time, flange forming It has been found that there is a case where a variation in the bulging amount of the portion becomes large, and as a result, a flange having a desired size and shape cannot be obtained.

なお、特許文献4には、その段落[0016]に液圧バルジ加工時にフランジを成形する方法であって、上型をさらに降下させた状態で材料が座屈または腰折れを起こした噛み出し部を利用する方法を開示している。   In Patent Document 4, the paragraph [0016] describes a method of forming a flange at the time of hydraulic bulge processing, and includes a biting portion where the material buckled or buckled while the upper die is further lowered. The method of using is disclosed.

材料の噛み出し現象を利用する方法は、特許文献4に開示される前述の膨出部分をポンチで押し潰してフランジを形成する方法とは異なるものの、フランジ幅の制約、材料の強度や金型の摩擦によるフランジ幅のばらつき、さらにフランンジを設けることによる製品形状の制約等の問題を包含している(段落[0018]〜[0020]参照)。   Although the method of using the material biting phenomenon is different from the method of forming the flange by crushing the bulging portion disclosed in Patent Document 4 with a punch, the flange width is limited, the strength of the material and the mold This includes problems such as variations in flange width due to friction, and restrictions on product shape due to provision of a flange (see paragraphs [0018] to [0020]).

特開2002−273528号公報(特許請求の範囲、段落[0025])JP 2002-273528 A (Claims, paragraph [0025]) 特開平6−226339号公報(特許請求の範囲、段落[0012]、[0013])JP-A-6-226339 (Claims, paragraphs [0012] and [0013]) 特開平11−170060号公報(特許請求の範囲、段落[0004])Japanese Patent Laid-Open No. 11-170060 (Claims, paragraph [0004]) 特開2001−259754号公報(特許請求の範囲、第6図)JP 2001-259754 A (Claims, FIG. 6)

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、他部品との締結に必要なフランジを有する液圧バルジ製品を製造する際に、形成されるフランジ幅が所望される寸法を満たし、かつばらつきが少なく、必要に応じて液圧バルジの拡管率を大きくすることができ、さらにフランジ先端部の割れを有効に防止することができる液圧バルジ方法、およびその方法で製造された液圧バルジ製品、並びに液圧バルジ金型を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and when manufacturing a hydraulic bulge product having a flange necessary for fastening with other parts, a dimension in which a formed flange width is desired. The hydraulic bulge method, which can satisfy the above, has little variation, can increase the pipe expansion rate of the hydraulic bulge if necessary, and can effectively prevent the crack at the flange tip, and is manufactured by the method. It is an object to provide a hydraulic bulge product and a hydraulic bulge mold.

本発明者らは、上記の課題を解決するため、種々の検討を重ねた結果、液圧バルジ方法でフランジを有する閉断面製品を製造する場合に、粗フランジをプリフォームされた金属管を用いて液圧バルジ金型内で仕上げフランジを成形することが有効であることに着目した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made various studies, and as a result, when manufacturing a closed cross-sectional product having a flange by a hydraulic bulge method, a metal tube pre-formed with a rough flange is used. We focused on the fact that it is effective to mold the finished flange in a hydraulic bulge mold.

具体的には、本発明者らは種々の検討を加え、液圧バルジの前段階となるプリフォームで粗フランジを形成し、その後の液圧バルジで仕上げフランジを形成するか、または中間フランジおよび仕上げフランジを形成するならば、所定幅のフランジをばらつきなく形成できることを見出した。   Specifically, the inventors have made various studies and formed a rough flange with a preform that is a pre-stage of a hydraulic bulge, and then formed a finished flange with a hydraulic bulge, or an intermediate flange and It has been found that if a finished flange is formed, a flange having a predetermined width can be formed without variation.

前述の通り、軸押しは液圧バルジ方法において極めて重要な工程であるが、フランジ部を押し潰して仕上げフランジを形成すると、軸押しが仕上げフランジに拘束され、その作用が発揮されない。ここで、仕上げフランジを形成する前に中間フランジを形成することとしたのは、液圧バルジの前段階のプリフォームで粗フランジ加工を行った後に、液圧バルジで中間フランジ、すなわち、粗フランジ厚さより薄いが仕上げフランジ厚さより厚いフランジを形成することによって、軸押しを有効に作用させ得ることを知見したことによる。   As described above, the axial pushing is an extremely important step in the hydraulic bulge method. However, when the finished flange is formed by crushing the flange portion, the axial pushing is constrained by the finished flange and the action is not exhibited. Here, the intermediate flange is formed before the finish flange is formed. After the rough flange processing is performed in the preform in the previous stage of the hydraulic bulge, the intermediate flange, that is, the rough flange is formed in the hydraulic bulge. This is because it has been found that axial pressing can be effectively performed by forming a flange that is thinner than the thickness but thicker than the finished flange.

さらに、プリフォームで粗フランジを形成した後、液圧バルジで仕上げフランジを形成するか、または中間フランジおよび仕上げフランジを形成する場合に、プリフォームされた金属管が液圧バルジ金型内で移動しないようにすることにより、所定幅のフランジをばらつきなく、確実に形成できることを明らかにした。   In addition, when forming a rough flange with a preform and then forming a finished flange with a hydraulic bulge, or when forming an intermediate flange and a finished flange, the preformed metal tube moves in the hydraulic bulge mold. It was clarified that the flange with a predetermined width can be reliably formed without variation by not doing so.

例えば、液圧バルジにおいて、プリフォームされた金属管が金型内で移動しないようにするには、その前段階であるプリフォームにおいて、プリフォームされた金属管の加工幅がフランジを有する部分の製品仕上げ幅になるように加工するのが有効である。   For example, in a hydraulic bulge, in order to prevent the preformed metal tube from moving in the mold, in the preform that is the previous stage, the processing width of the preformed metal tube is that of the portion having the flange. It is effective to process to the finished product width.

また、フランジ当接部の金型形状を変更することにより、噛み出しを抑制できるとともに、フランジ先端部の割れも防止できることを見出した。   Further, it has been found that by changing the mold shape of the flange contact portion, biting can be suppressed and cracking of the flange tip portion can also be prevented.

本発明は、上記の検討結果に基づいて完成されたものであり、下記(1)〜(4)の液圧バルジ方法、および(5)の液圧バルジ製品を要旨としている。The present invention has been completed based on the above study results, and the gist hydraulic bulging method, and a hydraulic bulging product of (5) below (1) to (4).

本発明の要旨でないが、本発明は、素材である金属管にプリフォームとそれに続く液圧バルジを行うことによって、本体部とその長手方向にフランジとを有する閉断面製品を製造する液圧バルジ方法であって、前記プリフォームにおいて、前記フランジの仕上げフランジ厚さより厚い粗フランジを形成し、前記液圧バルジにおいて、仕上げフランジを形成した後、前記閉断面製品の本体部を仕上げ加工することを特徴とする液圧バルジ方法(以下、「第1のバルジ方法」という)を対象とできる Although not the gist of the present invention, the present invention is a hydraulic bulge for manufacturing a closed section product having a main body portion and a flange in the longitudinal direction thereof by performing a preform and a subsequent hydraulic bulge on a metal pipe as a material. In the preform, a rough flange thicker than a finish flange thickness of the flange is formed in the preform, a finish flange is formed in the hydraulic bulge, and then a body portion of the closed section product is finished. The characteristic hydraulic bulge method (hereinafter referred to as “first bulge method”) can be targeted .

(1)本発明の要旨でないが、本発明は、素材である金属管にプリフォームとそれに続く液圧バルジを行うことによって、本体部とその長手方向にフランジとを有する閉断面製品を製造する液圧バルジ方法であって、前記プリフォームにおいて、前記フランジの仕上げフランジ厚さより厚い粗フランジを形成し、前記液圧バルジにおいて、前記粗フランジ厚さより薄いが仕上げフランジ厚さより厚い中間フランジを形成し、当該金属管を長手方向に圧縮するための軸押しを行い、次いで、仕上げフランジを形成した後、前記閉断面製品の本体部を仕上げ加工することを特徴とする液圧バルジ方法である(以下、「第2のバルジ方法」という)を対象とできる(1) Although not the gist of the present invention, the present invention manufactures a closed-section product having a main body portion and a flange in the longitudinal direction thereof by performing a preform and a subsequent hydraulic bulge on a metal tube as a material. A hydraulic bulge method, wherein a rough flange thicker than a finished flange thickness of the flange is formed in the preform, and an intermediate flange thinner than the rough flange thickness but thicker than a finished flange thickness is formed in the hydraulic bulge. The hydraulic bulge method is characterized by performing axial pressing for compressing the metal tube in the longitudinal direction, then forming a finished flange, and then finishing the main body of the closed cross-section product (hereinafter referred to as a hydraulic bulge method) , it can be directed to a) referred to as a "second bulge method".

(2)素材である金属管にプリフォームとそれに続く液圧バルジを行うことによって、本体部とその長手方向にフランジとを有する閉断面製品を製造する液圧バルジ方法であって、前記プリフォームにおいて、前記フランジの仕上げフランジ厚さより厚い粗フランジを形成し、前記液圧バルジにおいて、前記粗フランジ厚さより薄いが仕上げフランジ厚さより厚い中間フランジを形成し、当該金属管を長手方向に圧縮するための軸押しを行い、次いで、前記閉断面製品の本体部を仕上げ加工した後、仕上げフランジを形成することを特徴とする液圧バルジ方法である(以下、「第3のバルジ方法」という)。 (2) A hydraulic bulge method for manufacturing a closed section product having a main body portion and a flange in the longitudinal direction thereof by performing a preform and a subsequent hydraulic bulge on a metal pipe as a material, wherein the preform A rough flange thicker than a finish flange thickness of the flange is formed, and an intermediate flange thinner than the rough flange thickness but thicker than the finish flange thickness is formed in the hydraulic bulge, and the metal tube is compressed in the longitudinal direction. This is a hydraulic bulge method characterized in that after finishing the main body of the closed section product and then finishing the main body, a finished flange is formed (hereinafter referred to as “third bulge method”).

(3)上記第3バルジ方法では、液圧バルジにおいて、プリフォームされた金属管が金型内で移動しないように、例えば、プリフォームされた金属管の加工幅が閉断面製品のフランジを有する仕上げ加工幅になるように加工するのが望ましい。(3) In the above SL third bulge method, in the hydraulic bulge, so that the metal tube is preform does not move in the mold, for example, preformed processing width of the metal tube a flange closed cross product It is desirable to perform processing so as to have a finished processing width.

(4)上記(2)に記載の液圧バルジ方法では、一つの金型を用いて前記プリフォームとそれに続く液圧バルジを行うのが望ましい。
(5)上記(1)および(2)に記載の液圧バルジ方法により、フランジ先端部に相当する部位に間隙を有する上下液圧バルジ金型を用いて製造される本体部とその長手方向にフランジとを備えた閉断面製品であって、当該フランジ先端部の半径(R)がフランジ厚さ(t)の0.6倍以上であることを特徴とする液圧バルジ製品である。
(4) In the hydraulic bulge method described in (2 ) above, it is desirable to perform the preform and the subsequent hydraulic bulge using a single mold.
(5) By the hydraulic bulge method described in the above (1) and (2), the main body manufactured using the upper and lower hydraulic bulge molds having a gap at the portion corresponding to the flange tip and the longitudinal direction thereof A closed-section product provided with a flange, wherein the radius (R) of the flange tip is 0.6 times or more the flange thickness (t).

通常、液圧バルジは、上下型締め、低圧送水、高圧付与、軸押し、圧抜きおよび上下型開き(型上げ)の加工工程から構成されるが、本明細書の説明で「液圧バルジ」と規定する場合は、これらの工程を包含した成形加工を意味するものとする。さらに、「プリフォーム」は、液圧バルジの前段階となる予備加工を示す。   Normally, a hydraulic bulge is composed of upper and lower mold clamping, low pressure water supply, high pressure application, shaft pushing, pressure release, and upper and lower mold opening (mold raising) processing steps. In the description of this specification, “hydraulic bulge” When it prescribes | regulates, it shall mean the shaping | molding process including these processes. Further, “preform” indicates preliminary processing that is a pre-stage of the hydraulic bulge.

本発明の液圧バルジ方法によれば、プリフォームされた金属管を用いて本体部とその長手方向にフランジとを有する閉断面製品を製造するので、フランジ幅を所望される寸法で、かつばらつきを少なく加工できる。さらに、液圧バルジ中に中間フランジを形成するので、軸押しが可能になる。しかも、押し潰し加工されたフランジ先端部に発生する割れを低減できるので、製造された閉断面製品が優れた疲労強度を発揮することができる。   According to the hydraulic bulge method of the present invention, a closed cross-section product having a main body portion and a flange in the longitudinal direction is manufactured using a preformed metal tube, so that the flange width has a desired dimension and variation. Can be processed less. Furthermore, since the intermediate flange is formed in the hydraulic bulge, the shaft can be pushed. And since the crack which generate | occur | produces in the crushing-processed flange front-end | tip part can be reduced, the manufactured closed cross-section product can exhibit the outstanding fatigue strength.

さらに、本発明の液圧バルジ金型を用いれば、フランジ先端部の噛み出しを防止できる。したがって、本発明の液圧バルジ製品は、他部品との結合用フランンジを具備する自動車部品等に最適であり、同用途の自動車部品等の加工用として広く適用することができる。   Furthermore, if the hydraulic bulge mold of the present invention is used, it is possible to prevent biting of the flange tip. Accordingly, the hydraulic bulge product of the present invention is most suitable for automobile parts and the like having a flange for coupling with other parts, and can be widely applied for processing automobile parts and the like for the same application.

本発明の液圧バルジ方法は、液圧バルジの前段階となるプリフォームで、粗フランジを形成し、それに続く液圧バルジで仕上げフランジを形成し、または中間フランジおよび仕上げフランジを形成し、その後、フランンジを有する閉断面製品を仕上げ加工することを特徴としている。   In the hydraulic bulge method of the present invention, a rough flange is formed in a preform that is a preliminary stage of the hydraulic bulge, and then a finished flange is formed by a hydraulic bulge, or an intermediate flange and a finished flange are formed, and thereafter It is characterized by finishing a closed section product having a frangipani.

図4は、本発明の液圧バルジ方法によって製造された液圧バルジ製品の断面構成例を示す図であり、(a)は片側のみにフランジを有する製品P4の断面構成を示し、(b)は両側にフランジを有する製品P4の断面構成を示している。製品P4は、本体部と本体部の長手方向に形成されるフランジからなる。本体部は幅Wおよび高さHで示される閉断面で構成され、フランジ7の形状は(仕上げ)フランジ幅fおよび(仕上げ)フランジ厚さtで示される。さらに、製品P4の断面幅は、フランジを有する部分の製品仕上げ幅SWfで示される。   FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional configuration example of a hydraulic bulge product manufactured by the hydraulic bulge method of the present invention, (a) shows a cross-sectional configuration of a product P4 having a flange only on one side, and (b) Shows a cross-sectional configuration of a product P4 having flanges on both sides. The product P4 includes a main body portion and a flange formed in the longitudinal direction of the main body portion. The main body portion is constituted by a closed section indicated by a width W and a height H, and the shape of the flange 7 is indicated by a (finish) flange width f and a (finish) flange thickness t. Furthermore, the cross-sectional width of the product P4 is indicated by the product finish width SWf of the portion having the flange.

以下、本発明の内容について、液圧バルジ方法、液圧バルジ金型および液圧バルジ製品に項目を分けて説明する。   Hereinafter, the contents of the present invention will be described separately for the hydraulic bulge method, the hydraulic bulge mold, and the hydraulic bulge product.

1.液圧バルジ方法
1−1 第1のバルジ方法について
第1のバルジ方法では、プリフォームにおいて、素管の長手方向に仕上げフランジ厚さtより厚い粗フランジを形成し、次いで、液圧バルジにおいて、仕上げフランジを形成した後、前記閉断面製品の本体部を仕上げ加工する。
1. Hydraulic bulge method 1-1 About the first bulge method In the first bulge method, in the preform, a rough flange thicker than the finished flange thickness t is formed in the longitudinal direction of the raw tube, and then in the hydraulic bulge, After forming the finished flange, the body of the closed section product is finished.

図5は、プリフォームで素管の片側に粗フランジを形成する方法を示す図であり、 (a)は素管P1をプリフォーム金型1a、2aに収容した状態を示し、(b)はプリフォーム管P2に粗フランジ7rが形成された状態を示している。   FIG. 5 is a view showing a method of forming a rough flange on one side of a raw tube with a preform. (A) shows a state in which the raw tube P1 is accommodated in the preform molds 1a and 2a, and (b) The state where the rough flange 7r is formed in the preform pipe P2 is shown.

液圧バルジの前段階となるプリフォームでは、図5(a)に示すように、素管P1は、上プリフォーム金型1aと下プリフォーム金型2aの間に収容され、上下プリフォーム金型が閉じることによって、図5(b)に示すように、製品の仕上げフランジが形成されるべき部位に粗フランジ7rが形成される。   As shown in FIG. 5 (a), the preform P1 is accommodated between the upper preform mold 1a and the lower preform mold 2a, and the upper and lower preform molds are used in the preform that is the previous stage of the hydraulic bulge. By closing the mold, as shown in FIG. 5 (b), the rough flange 7r is formed at the site where the finished flange of the product is to be formed.

図5(b)に示すように、粗フランジの厚さtrは、製品に形成される仕上げフランジ厚さtより厚くされており、粗フランジの長さfrは、製品に形成されるフランジ長さfとほぼ同等の長さを確保するのが望ましい。粗フランジ7rが形成されたプリフォーム管P2は、液圧バルジに供給される。   As shown in FIG. 5B, the thickness tr of the rough flange is larger than the finished flange thickness t formed on the product, and the length fr of the rough flange is the length of the flange formed on the product. It is desirable to ensure a length substantially equal to f. The preform pipe P2 on which the rough flange 7r is formed is supplied to a hydraulic bulge.

図6は、第1のバルジ方法によりプリフォーム管を用いて液圧バルジ製品を加工する方法を説明する図であり、(a)はプリフォーム管P2が液圧バルジ金型1b、2bに収容された状態を示し、(b)は上下液圧バルジ金型が閉じた状態で仕上げフランジ7を形成した状態を示し、(c)は液圧を増加せしめて液圧バルジ製品P4を仕上げ加工した状態を示している。   FIG. 6 is a diagram for explaining a method of processing a hydraulic bulge product using a preform tube by the first bulge method. FIG. 6A shows a preform tube P2 accommodated in hydraulic bulge molds 1b and 2b. (B) shows a state where the finish flange 7 is formed with the upper and lower hydraulic bulge molds closed, and (c) shows that the hydraulic bulge product P4 is finished by increasing the hydraulic pressure. Indicates the state.

プリフォーム管P2が液圧バルジのため液圧バルジ金型1b、2bに収容された後、図6(b)に示すように、上下液圧バルジ金型1b、2bを閉じる過程で仕上げフランジ7が形成されるが、液圧バルジの初期段階であるため、プリフォーム管P2の内部に加工液の注入がなされていないか、なされていても加工液の圧力が低い状態である。   After the preform tube P2 is accommodated in the hydraulic bulge dies 1b and 2b because of the hydraulic bulge, the finishing flange 7 is closed in the process of closing the upper and lower hydraulic bulge dies 1b and 2b as shown in FIG. 6 (b). However, since it is an initial stage of the hydraulic bulge, the machining liquid is not injected into the preform pipe P2 or the pressure of the machining liquid is low.

その後に、図6(c)に示すようにプリフォーム管P2の内部の液圧を増加せしめて、フランジ7を有する液圧バルジ製品P4を仕上げ加工する。形成されるフランジ7の形状は、結合する他部品の形状に合わせて設計される。   Thereafter, as shown in FIG. 6C, the hydraulic pressure inside the preform pipe P2 is increased, and the hydraulic bulge product P4 having the flange 7 is finished. The shape of the flange 7 to be formed is designed according to the shape of other parts to be joined.

繰り返しになるが、図6から分かるように、プリフォーム管P2には粗フランジ長さ7rが十分確保されているので、最終的なフランジ幅fが容易に得られる。すなわち、図6(a)に示すように、プリフォーム管P2の粗フランジ長さ7rが十分確保されていれば、図6(b)に示す上下液圧バルジ金型を閉じる過程で、フランジ先端部が下液圧バルジ金型2bの縦壁に当接した状態で、フランジの押し潰し加工が行われるため、確実にフランジ幅fを確保することができる。   Again, as can be seen from FIG. 6, since the rough flange length 7r is sufficiently secured in the preform pipe P2, the final flange width f can be easily obtained. That is, as shown in FIG. 6 (a), if the rough flange length 7r of the preform pipe P2 is sufficiently secured, the flange tip end in the process of closing the vertical hydraulic bulge mold shown in FIG. 6 (b). Since the flange is crushed while the portion is in contact with the vertical wall of the lower hydraulic bulge mold 2b, the flange width f can be reliably ensured.

図7は、液圧バルジにおける液圧バルジ金型内でプリフォーム管のフランジ形成部との反対側に隙間が生じている状態を示す図である。図7に示すように、隙間Lが生じている状態でプリフォーム管P2に仕上げフランジ、または中間フランジを形成しようとすると、金型下降時にプリフォーム管P2がフランジ形成部と逆向きに移動し、フランジの押し潰し長さが不安定になる場合がある。このような不安定な加工が行われる場合には、フランジ幅fにばらつきが生じるおそれがある。   FIG. 7 is a view showing a state in which a gap is generated on the opposite side of the preform tube from the flange forming portion in the hydraulic bulge mold in the hydraulic bulge. As shown in FIG. 7, when a finish flange or an intermediate flange is formed on the preform pipe P2 with the gap L formed, the preform pipe P2 moves in a direction opposite to the flange forming portion when the mold is lowered. The crushing length of the flange may become unstable. When such unstable machining is performed, the flange width f may vary.

このため、プリフォームで粗フランジを形成した後、液圧バルジで仕上げフランジを形成するか、または中間フランジおよび仕上げフランジを形成する場合に、プリフォーム管P2が上下液圧バルジ金型1b、2b内で移動じないようにするのが望ましい。   For this reason, when forming a rough flange with a preform and then forming a finish flange with a hydraulic bulge, or when forming an intermediate flange and a finish flange, the preform pipe P2 is connected to the upper and lower hydraulic bulge molds 1b and 2b. It is desirable not to move within.

プリフォーム管P2が液圧バルジ金型内で移動しないようにするには、種々の手段を採用することができるが、例えば、その前段階であるプリフォームにおいて、プリフォーム管P2の加工幅がフランジを有する部分の製品仕上げ幅SWfになるように加工するのが有効である。   In order to prevent the preform pipe P2 from moving in the hydraulic bulge mold, various means can be adopted. For example, in the preform which is the previous stage, the processing width of the preform pipe P2 is small. It is effective to perform processing so that the product finish width SWf of the portion having the flange is obtained.

図8は、プリフォームにおいてプリフォーム管の加工幅がフランジを有する部分の製品仕上げ幅SWfになるように加工する方法を説明する図であり、(a)は素管P1をプリフォーム金型1a、2aに収容した状態を示し、(b)はプリフォーム管P2の加工幅がフランジを有する部分の製品仕上げ幅SWfになるように加工された状態を示している。   FIG. 8 is a view for explaining a method of processing so that the processing width of the preform tube in the preform is the product finishing width SWf of the portion having the flange. FIG. 2B shows a state accommodated in 2a, and (b) shows a state where the processing width of the preform pipe P2 is processed so as to be the product finishing width SWf of the portion having the flange.

図8(b)に示すように、プリフォームにおいて、プリフォーム管P2に粗フランジ7rを加工するとともに、その加工幅をフランジを有する部分の製品仕上げ幅SWfに相当した長さにする。粗フランジ7rが形成され、その加工幅も確保されたプリフォーム管P2は、液圧バルジに供給される。   As shown in FIG. 8B, in the preform, the rough flange 7r is processed in the preform pipe P2, and the processing width is set to a length corresponding to the product finishing width SWf of the portion having the flange. The preform pipe P2 in which the rough flange 7r is formed and the processing width is secured is supplied to the hydraulic bulge.

図9は、加工幅が確保されたプリフォーム管を用いて液圧バルジ製品を加工する方法を説明する図であり、(a)はプリフォーム管P2が液圧バルジ金型1b、2bに収容された状態を示し、(b)は上下液圧バルジ金型が閉じた状態で仕上げフランジ7を形成した状態を示し、(c)は液圧を増加せしめて液圧バルジ製品P4を仕上げ加工した状態を示している。   FIG. 9 is a view for explaining a method of processing a hydraulic bulge product using a preform tube having a secured processing width. FIG. 9A shows a preform tube P2 accommodated in hydraulic bulge molds 1b and 2b. (B) shows a state where the finish flange 7 is formed with the upper and lower hydraulic bulge molds closed, and (c) shows that the hydraulic bulge product P4 is finished by increasing the hydraulic pressure. Indicates the state.

図9(a)〜(b)に示すように、プリフォーム管P2の加工幅がフランジを有する部分の製品仕上げ幅SWfになるように加工されていれば、仕上げフランジ7が形成される上下液圧バルジ金型1b、2bを閉じる過程で、プリフォーム管P2が液圧バルジ金型1b、2b内で移動することなく安定して保持されるため、確実にフランジ幅fを確保することができる。   As shown in FIGS. 9 (a) to 9 (b), if the processing width of the preform pipe P2 is processed so as to be the product finishing width SWf of the portion having the flange, the upper and lower liquids for forming the finishing flange 7 are formed. In the process of closing the pressure bulge molds 1b, 2b, the preform pipe P2 is stably held without moving in the hydraulic bulge molds 1b, 2b, so that the flange width f can be reliably ensured. .

本発明において、プリフォーム管P2の加工幅がフランジを有する部分の製品仕上げ幅SWfになるように加工する場合に、液圧バルジ金型1b、2bへの投入性を考慮して、その加工幅は製品仕上げ幅SWfを超えることができない。したがって、プリフォーム管P2の加工幅が製品仕上げ幅SWfと同等、または若干小さくなるように加工する必要がある。   In the present invention, when processing is performed so that the processing width of the preform pipe P2 is equal to the product finishing width SWf of the portion having the flange, the processing width is considered in consideration of the ability to insert into the hydraulic bulge molds 1b and 2b. Cannot exceed the product finish width SWf. Therefore, it is necessary to process the preform tube P2 so that the processing width is equal to or slightly smaller than the product finishing width SWf.

プリフォーム管P2が液圧バルジ金型内で移動しないようにするには、他にも、図10に示すように、液圧バルジ下金型2bにビード部2cを設けておき、これに沿うようにプリフォーム管P2の該当部位に凹部を設けるようにしてもよい。さらに、図11に示すように、液圧バルジ下金型に溝部を設けておき、これに沿うようにプリフォーム管P2の該当部位に凸部を設けるようにしてもよい。   In order to prevent the preform tube P2 from moving in the hydraulic bulge mold, a bead portion 2c is provided on the lower hydraulic bulge mold 2b as shown in FIG. As described above, a concave portion may be provided in a corresponding portion of the preform tube P2. Furthermore, as shown in FIG. 11, a groove portion may be provided in the lower hydraulic bulge mold, and a convex portion may be provided at a corresponding portion of the preform pipe P2 along the groove portion.

(液圧バルジ金型に複動金型を用いる場合)
液圧バルジ金型に複動金型を用いることによって、粗フランジおよび仕上げフランジ、または粗フランジ、中間フランジおよび仕上げフランジを同じ液圧バルジ金型で形成することも可能になる。
(When using double acting mold for hydraulic bulge mold)
By using a double-action die for the hydraulic bulge die, it is possible to form the rough flange and the finished flange, or the rough flange, the intermediate flange and the finished flange with the same hydraulic bulge die.

図12は、複動金型を用いた液圧バルジ金型で粗フランジおよび仕上げフランジを形成する方法を説明する図であり、(a)は素管P1を液圧バルジ金型1、2に収容した状態を示し、(b)は粗フランジ7rを形成した状態を示し、(c)は複動金型(ポンチ)1cを作動させ仕上げフランジ7を形成した状態を示し、(d)は液圧を増加せしめて液圧バルジ製品P4を加工した状態を示している。   FIG. 12 is a diagram for explaining a method of forming a rough flange and a finished flange with a hydraulic bulge mold using a double-acting mold. FIG. (B) shows a state in which a rough flange 7r is formed, (c) shows a state in which a double-acting mold (punch) 1c is operated to form a finished flange 7, and (d) shows a liquid state. A state is shown in which the pressure is increased and the hydraulic bulge product P4 is processed.

図12に示す液圧バルジ金型1、2では、上金型1内に複動金型1cとしてポンチを設けることによって、粗フランジ7rおよび仕上げフランジ7を同じ液圧バルジ金型1、2で形成できるようになる。具体的には、上金型1、1cを上昇させて下金型2の孔型に素管P1を収容し、図12(b)に示すように、上金型1、1cを下降させて粗フランジ7rを形成する。   In the hydraulic bulge molds 1 and 2 shown in FIG. 12, by providing a punch as a double-acting mold 1 c in the upper mold 1, the rough flange 7 r and the finishing flange 7 can be replaced with the same hydraulic bulge molds 1 and 2. It becomes possible to form. Specifically, the upper molds 1 and 1c are raised to accommodate the raw pipe P1 in the hole mold of the lower mold 2 and the upper molds 1 and 1c are lowered as shown in FIG. A rough flange 7r is formed.

その後、図12(c)に示すように、上金型1内のポンチ1cを下降させ、仕上げフランジ7を形成する。さらに、図12(d)に示すように、フランジ7部をポンチ1cで押さえ付けた状態で液圧を増加せしめ、液圧バルジ製品P4を仕上げ加工する。   Thereafter, as shown in FIG. 12 (c), the punch 1 c in the upper mold 1 is lowered to form the finished flange 7. Further, as shown in FIG. 12 (d), the hydraulic pressure is increased in a state where the flange 7 is pressed by the punch 1c, and the hydraulic bulge product P4 is finished.

1−2 第2、第3のバルジ方法について
以下では、理解を容易にするため、はじめに第3のバルジ方法の内容を説明し、次に、第2のバルジ方法の内容を説明する。まず、第3のバルジ方法では、プリフォームにおいて、素管の長手方向に仕上げフランジ厚さtより厚い粗フランジを形成し、次いで、液圧バルジにおいて、前記粗フランジ厚さtrより薄いが仕上げフランジ厚さtより厚い中間フランジを形成し、液圧を増加せしめつつ、素管の全体を長手方向に圧縮するための軸押しを行い、次いで、前記閉断面製品の本体部を仕上げ加工した後、仕上げフランジを形成する。
1-2 About the 2nd and 3rd bulge methods Below, in order to make an understanding easy, the contents of the 3rd bulge method are explained first, and then the contents of the 2nd bulge method are explained. First, in the third bulge method, a rough flange that is thicker than the finished flange thickness t is formed in the preform in the longitudinal direction of the preform, and then in the hydraulic bulge, the finished flange is thinner than the coarse flange thickness tr. After forming an intermediate flange thicker than the thickness t and increasing the hydraulic pressure, axially compressing the entire raw tube in the longitudinal direction, and then finishing the body of the closed section product, Form a finished flange.

後述する図13に示すように、第3のバルジ方法では、液圧バルジで中間フランジを形成するまでは上下一対の液圧バルジ金型で加工できるが、その後、液圧を増加せしめるとともに軸押し加工を行って仕上げフランジを形成するには、ポンチを設けた複動金型を用いるのが望ましい。なお、仕上げフランジの形成を別のプレス機などを用いて加工することも可能である。   As shown in FIG. 13, which will be described later, in the third bulge method, processing can be performed with a pair of upper and lower hydraulic bulge molds until the intermediate flange is formed with the hydraulic bulge. Thereafter, the hydraulic pressure is increased and the shaft is pushed. In order to form a finished flange by processing, it is desirable to use a double-action die provided with a punch. It is also possible to form the finished flange by using another press machine or the like.

一方、第2のバルジ方法では、仕上げフランジを形成した後、液圧バルジ製品の本体部を仕上げ加工する。第2、第3のバルジ方法においても、液圧バルジの前段階として、前記図5に示すプリフォーム工程が採用される。このため、プリフォームでフランジが成形される部位に粗フランジが形成されたプリフォーム管が、同様に、液圧バルジに供給される。   On the other hand, in the second bulge method, after the finish flange is formed, the main body of the hydraulic bulge product is finished. In the second and third bulge methods as well, the preform process shown in FIG. 5 is adopted as a pre-stage of the hydraulic bulge. For this reason, the preform pipe in which the rough flange is formed at the portion where the flange is formed by the preform is similarly supplied to the hydraulic bulge.

図13は、第3のバルジ方法によりプリフォーム管を用いて液圧バルジ製品を加工する方法を説明する図であり、(a)はプリフォーム管P2が液圧バルジ金型1b、2bに収容された状態を示し、(b)は上下液圧バルジ金型が閉じた状態で中間フランジ7mを形成した状態を示し、(c)は液圧を増加せしめるとともに軸押し加工を行い中間製品P3を加工した状態を示し、(d)はさらに液圧を増加せしめて液圧バルジ製品の本体部を仕上げ加工した状態を示し、(e)はポンチ1cを下降させ仕上げフランジ7を加工した状態を示している。   FIG. 13 is a diagram for explaining a method of processing a hydraulic bulge product using a preform tube by the third bulge method. FIG. 13A is a diagram illustrating how the preform tube P2 is accommodated in the hydraulic bulge molds 1b and 2b. (B) shows the state in which the intermediate flange 7m is formed with the upper and lower hydraulic bulge molds closed, and (c) shows the intermediate product P3 by increasing the hydraulic pressure and carrying out the shaft pressing process. (D) shows a state in which the hydraulic pressure is further increased to finish the main body of the hydraulic bulge product, and (e) shows a state in which the punch 1c is lowered and the finishing flange 7 is processed. ing.

プリフォーム管P2が液圧バルジ金型1b、2bに収容された後、図13(b)に示すように、液圧バルジの初期段階の上下液圧バルジ金型を閉じる過程で、フランジ部を密着させることなく、粗フランジ厚さtrより薄いが仕上げフランジ厚さtより厚い中間フランジ7mを形成する。このとき、プリフォーム管P2の内部は加工液の注入がないかまたは液圧が低い状態である。   After the preform tube P2 is accommodated in the hydraulic bulge molds 1b and 2b, the flange portion is removed in the process of closing the upper and lower hydraulic bulge molds at the initial stage of the hydraulic bulge as shown in FIG. 13 (b). Without the contact, an intermediate flange 7m that is thinner than the rough flange thickness tr but thicker than the finished flange thickness t is formed. At this time, the inside of the preform pipe P2 is in a state where the machining liquid is not injected or the hydraulic pressure is low.

その後に、図13(c)〜(d)に示すように、液圧を増加せしめて軸押しを行う。この段階では、フランジ部が上下液圧バルジ金型によって拘束されることなく、軸押しが可能である。したがって、拡管による肉厚減少も軸押しによって抑制可能である。つまり、中間製品P3では拡管率の制約が緩和され、比較的複雑な形状の部品であっても加工が可能になる。   After that, as shown in FIGS. 13C to 13D, the hydraulic pressure is increased and the shaft is pushed. At this stage, the shaft can be pushed without the flange portion being restrained by the vertical hydraulic bulge mold. Therefore, thickness reduction due to tube expansion can also be suppressed by pushing the shaft. That is, in the intermediate product P3, the restriction on the tube expansion rate is relaxed, and even a component having a relatively complicated shape can be processed.

上記の図13(a)〜(d)で中間フランジ7mを形成した中間製品P3を加工するまでは、上下一対の液圧バルジ金型で加工できるが、図13(e)に示すように、中間フランジ7mを押し潰して仕上げフランジ7を加工するには、液圧バルジ金型としてポンチ等が作動可能に設置される複動金型1cを用いることが望ましい。なお、図13(e)に示す加工は、別のプレス機などを用いて加工することができるが、後述の図22(b)に示すような部分的なフランジを有する製品を加工する場合は、図13(a)〜(c)に示す上下一対の液圧バルジ金型の加工で十分である。   Until the intermediate product P3 in which the intermediate flange 7m is formed in FIGS. 13 (a) to 13 (d) described above can be processed with a pair of upper and lower hydraulic bulge dies, as shown in FIG. 13 (e), In order to process the finished flange 7 by crushing the intermediate flange 7m, it is desirable to use a double-action die 1c in which a punch or the like is operably installed as a hydraulic bulge die. In addition, although the process shown in FIG.13 (e) can be processed using another press machine etc., when processing the product which has a partial flange as shown in below-mentioned FIG.22 (b), The processing of a pair of upper and lower hydraulic bulge molds shown in FIGS. 13 (a) to (c) is sufficient.

図14は、第2のバルジ方法によりプリフォーム管を用いて液圧バルジ製品を加工する方法を説明する図であり、(a)はプリフォーム管P2が液圧バルジ金型1b、2bに収容された状態を示し、(b)は上下液圧バルジ金型が閉じた状態で中間フランジ7mを形成した状態を示し、(c)は液圧を増加せしめるとともに軸押し加工を行い中間製品P3を加工した状態を示し、(d)はポンチ1cを下降させ中間製品の仕上げフランジ7を加工した状態を示し、(e)はポンチ1cを下降させたままで液圧を保持しつつまたは液圧を増加させ液圧バルジ製品P4の本体部を仕上げ加工した状態を示している。   FIG. 14 is a diagram for explaining a method of processing a hydraulic bulge product using a preform pipe by the second bulge method. FIG. 14A shows a preform pipe P2 accommodated in hydraulic bulge molds 1b and 2b. (B) shows the state in which the intermediate flange 7m is formed with the upper and lower hydraulic bulge molds closed, and (c) shows the intermediate product P3 by increasing the hydraulic pressure and carrying out the shaft pressing process. (D) shows the state where the punch 1c is lowered and the finishing flange 7 of the intermediate product is machined. (E) shows the state where the punch 1c is lowered and the hydraulic pressure is maintained or increased. The main body of the hydraulic bulge product P4 is shown in a finished state.

第2のバルジ方法は、液圧バルジ金型1b、2bとして、ポンチ等を設けた複動金型1cを用いることが望ましい。この複動金型を用いることによって、図14(a)〜(e)に示す液圧バルジを、材料取り出さずに一連の動作として同一の製造ラインで行うことが可能になる。   In the second bulge method, it is desirable to use a double-action mold 1c provided with a punch or the like as the hydraulic bulge molds 1b and 2b. By using this double-acting die, the hydraulic bulge shown in FIGS. 14A to 14E can be performed on the same production line as a series of operations without taking out the material.

図14(d)に示すように、ポンチ1cを下降させ、フランジ部を押し潰して仕上げフランジ7を形成する際、液圧を減少させてもよいし、上昇させてもよい。いずれの場合にも、図14(e)に示す液圧バルジ製品P4を仕上げ加工する段階では、液圧を所定圧力に増加せしめることが必要になる。   As shown in FIG. 14 (d), when the punch 1 c is lowered and the flange portion is crushed to form the finished flange 7, the hydraulic pressure may be decreased or increased. In any case, at the stage of finishing the hydraulic bulge product P4 shown in FIG. 14 (e), it is necessary to increase the hydraulic pressure to a predetermined pressure.

(液圧バルジ金型に複動金型を用いる場合)
第2、第3のバルジ方法は、プリフォーム管を形成した後液圧バルジを行うために、プリフォーム金型と液圧バルジ金型とを用いることになる。しかし、液圧バルジ金型に複動金型を用いることによって、粗フランジ、中間フランジおよび仕上げフランジを同じ液圧バルジ金型で形成することができる。次に、第2のバルジ方法への複動金型の適用例を説明する。
(When using double acting mold for hydraulic bulge mold)
The second and third bulge methods use a preform mold and a hydraulic bulge mold in order to perform a hydraulic bulge after forming the preform tube. However, by using a double-action mold for the hydraulic bulge mold, the rough flange, the intermediate flange and the finishing flange can be formed with the same hydraulic bulge mold. Next, an application example of the double-action mold to the second bulge method will be described.

図15は、第2のバルジ方法により複動金型を用いた液圧バルジ金型で粗フランジ、中間フランジおよび仕上げフランジを形成する方法を示す図であり、(a)は素管P1を液圧バルジ金型1、2に収容した状態を示し、(b)は粗フランジ7rを形成した状態を示し、(c)は複動金型(ポンチ)1cを作動させ中間フランジ7mを形成した状態を示し、(d)は液圧を増加せしめて中間製品P3を加工した状態を示し、(e)はパンチ1cを下降させ仕上げフランジ7を加工した状態を示し、(f)は液圧を付加せしめて液圧バルジ製品P4を仕上げ加工した状態を示している。   FIG. 15 is a diagram showing a method of forming a rough flange, an intermediate flange, and a finished flange with a hydraulic bulge mold using a double-action mold by the second bulge method. FIG. FIG. 2 shows a state in which the pressure bulge molds 1 and 2 are accommodated, FIG. 3B shows a state in which a rough flange 7r is formed, and FIG. (D) shows a state in which the intermediate pressure P3 is processed by increasing the hydraulic pressure, (e) shows a state in which the punch 1c is lowered and the finishing flange 7 is processed, and (f) shows an application of the hydraulic pressure. The state where the hydraulic bulge product P4 is finished is shown.

図15に示す液圧バルジ金型1、2では、上金型内に複動金型1cとしてポンチを設けることによって、粗フランジ7r、中間フランジ7mおよび仕上げフランジ7を同じ液圧バルジ金型で形成することができる。図15(a)〜(e)の各段階での動作は、前述の通りである。   In the hydraulic bulge molds 1 and 2 shown in FIG. 15, the rough flange 7r, the intermediate flange 7m, and the finishing flange 7 are made of the same hydraulic bulge mold by providing a punch as a double acting mold 1c in the upper mold. Can be formed. The operation at each stage in FIGS. 15A to 15E is as described above.

第3のバルジ方法への複動金型の適用についても、前記の第2のバルジ方法への適用例と同様に設計することができる。   The application of the double-action mold to the third bulge method can also be designed in the same manner as the application example to the second bulge method.

2.液圧バルジ金型
本発明の液圧バルジ金型は、プリフォームされた金属管からフランジを有する閉断面製品を製造する液圧バルジに用いられる金型であり、プリフォーム金型および液圧バルジ金型を包含するものである。具体的な構成としては、収容される素管に形成されるフランジと対向する面が縦壁で構成されており、少なくとも仕上げフランジを形成する際に、その仕上げフランジ先端部が前記縦壁に当接されることを特徴としている。
2. Hydraulic bulge mold The hydraulic bulge mold of the present invention is a mold used in a hydraulic bulge for manufacturing a closed cross-sectional product having a flange from a preformed metal tube. Includes molds. As a specific configuration, the surface facing the flange formed in the element pipe to be accommodated is configured by a vertical wall, and at least when the finished flange is formed, the end of the finished flange contacts the vertical wall. It is characterized by being touched.

図16、図17は、両側にフランジを有する液圧バルジ製品を加工する場合に用いられる、本発明の液圧バルジ金型の構成を説明する図である。   FIGS. 16 and 17 are diagrams for explaining the configuration of the hydraulic bulge mold of the present invention used when processing a hydraulic bulge product having flanges on both sides.

図16は、プリフォーム金型として用いた場合の構成を説明する図であり、(a)は素管P1が上下プリフォーム金型1a、2aの間に収容された状態を示し、(b)は粗フランジ7rが形成された状態を示している。本発明のプリフォーム金型1a、2aによって、素管P1は粗フランジ7rが形成されプリフォーム管P2となり、液圧バルジに供給される。   FIG. 16 is a diagram for explaining a configuration when used as a preform mold, in which (a) shows a state in which the raw tube P1 is accommodated between the upper and lower preform molds 1a, 2a, and (b). Indicates a state in which the rough flange 7r is formed. By the preform dies 1a and 2a of the present invention, the raw pipe P1 is formed with a rough flange 7r to become a preform pipe P2, which is supplied to the hydraulic bulge.

図17は、液圧バルジ金型として用いた場合の構成を説明する図であり、(a)はプリフォーム管P2を液圧バルジ金型1b、2bに収容した状態を示し、(b)は仕上げフランジ7を形成した状態を示し、(c)は液圧を増加せしめて液圧バルジ製品P4を仕上げ加工した状態を示している。   FIG. 17 is a diagram for explaining a configuration when used as a hydraulic bulge mold. FIG. 17A shows a state in which the preform pipe P2 is accommodated in the hydraulic bulge molds 1b and 2b, and FIG. The state which formed the finishing flange 7 is shown, (c) has shown the state which increased the hydraulic pressure and finished the hydraulic bulge product P4.

本発明で規定する「縦壁」とは、フランジの形成時にフランジ先端部が金型から噛み出すのを阻止するために設けるものであり、前記図16に示すプリフォーム金型2aにおいてVpで示す部位に相当し、また図17に示す液圧バルジ金型2bにおいてVbで示す部位に相当する。   The “vertical wall” defined in the present invention is provided to prevent the flange tip from biting out of the mold when the flange is formed, and is indicated by Vp in the preform mold 2a shown in FIG. It corresponds to a part and corresponds to a part indicated by Vb in the hydraulic bulge mold 2b shown in FIG.

これらの縦壁Vp、Vbは、素管に形成されるフランジと対向する面に設けられる。したがって、図16、図17に示すように、両側にフランジを有する製品を加工する場合には両面に設けられる。縦壁Vp、Vbの高さはフランジ先端部が噛み出すのを防止できる高さであればよいが、その効果を充分に発揮するため、製品の本体高さHと同等、またはそれ以上に確保するのが望ましい。   These vertical walls Vp and Vb are provided on the surface facing the flange formed in the raw tube. Therefore, as shown in FIGS. 16 and 17, when a product having flanges on both sides is processed, it is provided on both sides. The vertical walls Vp and Vb need only be high enough to prevent the flange tip from biting out. However, in order to fully demonstrate the effect, the vertical walls Vp and Vb should be equal to or higher than the product body height H. It is desirable to do.

図18は、縦壁を構成しない液圧バルジ金型を使用した場合に発生する噛み出し状況を説明する図であり、(a)はプリフォーム管P2を液圧バルジ金型1b、2bに収容した状態を示し、(b)はフランジ先端部に噛み出し部14が発生した状態を示している。   FIG. 18 is a diagram for explaining a biting situation that occurs when a hydraulic bulge mold that does not constitute a vertical wall is used. FIG. 18A shows that the preform pipe P2 is accommodated in the hydraulic bulge molds 1b and 2b. (B) has shown the state which the biting part 14 generate | occur | produced in the flange front-end | tip part.

プリフォーム工程で粗フランジ7rを形成したプリフォーム管P2を液圧バルジ金型1b、2bに収容して、上下金型を閉じた場合に、フランジと対向する面に縦壁を構成していないため、フランジ先端部に噛み出し部14を発生する。液圧バルジ中に噛み出し部14が発生すると、製品不良の原因となるばかりではなく、金型自体を破損させるおそれがある。   When the preform pipe P2 having the rough flange 7r formed in the preform process is accommodated in the hydraulic bulge molds 1b and 2b and the upper and lower molds are closed, no vertical wall is formed on the surface facing the flange. Therefore, the biting portion 14 is generated at the flange tip portion. If the biting portion 14 is generated in the hydraulic bulge, it not only causes a product defect but also may damage the mold itself.

これに対し、前記図17に示すように、液圧バルジ金型2bにおいて縦壁Vbを構成することによって、フランジ先端部を縦壁Vbに当接させ、噛み出しを確実に防ぐことができる。しかも、フランジ先端部を縦壁Vbに当接させることによって、フランジ長さも調整することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 17, by forming the vertical wall Vb in the hydraulic bulge mold 2b, the front end of the flange can be brought into contact with the vertical wall Vb and the biting can be surely prevented. In addition, the flange length can be adjusted by bringing the front end of the flange into contact with the vertical wall Vb.

上述の通り、フランジ先端部を当接せしめる縦壁は、フランジ長さを規制し、噛み出しを防止できることから、仕上げフランジを形成する際に最も有効であるが、粗フランジ、または中間フランジを形成する際に縦壁に当接させることも有効である。   As described above, the vertical wall with which the flange tip abuts can regulate the flange length and prevent biting, so it is most effective when forming a finished flange, but forms a rough flange or an intermediate flange. It is also effective to make it abut against the vertical wall.

さらに、本発明の液圧バルジ金型は、プリフォーム管の加工幅がフランジを有する部分の製品仕上げ幅SWfになるように加工する場合に、プリフォーム管の加工幅を挟んで対向する両側位置に「縦壁」を設けることができる。例えば、この液圧バルジ金型を用いてプリフォーム管を加工する際に、このプリフォーム管の加工幅の両端部を両側位置に設けられた縦壁に当接させるようにすれば、簡易にプリフォーム管の加工幅がフランジを有する部分の製品仕上げ幅になるように加工できる。   Furthermore, the hydraulic bulge mold according to the present invention has both side positions facing each other across the processing width of the preform tube when the processing width of the preform tube is processed to be the product finishing width SWf of the portion having the flange. A "vertical wall" can be provided in For example, when processing a preform tube using this hydraulic bulge mold, if both end portions of the processing width of this preform tube are brought into contact with the vertical walls provided at both side positions, it is simple. Processing can be performed so that the processing width of the preform tube is equal to the finished product width of the portion having the flange.

3.液圧バルジ製品
本発明の液圧バルジ製品は、望ましくはフランジ先端部の半径(R)をフランジ厚さ(t)の0.6倍以上にすることを特徴としている。フランジ先端部の半径(R)を規定することにより、先端部の割れを低減するとともに、応力集中を緩和して疲労強度を向上させることができる。
3. Hydraulic bulge product The hydraulic bulge product of the present invention is preferably characterized in that the radius (R) of the flange tip is 0.6 times or more the flange thickness (t). By defining the radius (R) of the front end of the flange, cracks at the front end can be reduced, stress concentration can be relaxed, and fatigue strength can be improved.

通常、液圧バルジによるフランジの形成部位では、金属素材の180°曲げに加えて、液圧が付加されることから周方向応力が付与されるが、このようなフランジ加工は、内圧を付与しない密着曲げ加工よりも、加工条件が過酷であり、割れ発生の頻度が高くなる。   Usually, in the flange formation part by the hydraulic bulge, in addition to the 180 ° bending of the metal material, the circumferential pressure is applied because the hydraulic pressure is applied, but such flange processing does not apply the internal pressure. The processing conditions are harsher than the tight bending process, and the frequency of occurrence of cracking is increased.

本発明の液圧バルジ製品では、さらにフランジ先端部の形状を改善することによって、割れを防止するとともに、疲労強度の向上を図ることとした。   In the hydraulic bulge product of the present invention, the shape of the flange tip is further improved to prevent cracking and to improve the fatigue strength.

図19、図20は、本発明の液圧バルジ製品におけるフランジ先端部の形状例を示す図であり、(a)〜(c)はフランジ7の先端部の形状と上下液圧バルジ金型1、2の断面形状との関係を示している。図19、図20に示すように、フランジ7の先端部の半径(R)を調整することにより割れを防止することができる。   19 and 20 are diagrams showing examples of the shape of the flange tip in the hydraulic bulge product of the present invention. FIGS. 19A to 20C show the shape of the tip of the flange 7 and the vertical hydraulic bulge mold 1. 2 shows the relationship with the cross-sectional shape. As shown in FIGS. 19 and 20, the crack can be prevented by adjusting the radius (R) of the tip of the flange 7.

図21は、フランジ先端部の形状{フランジ先端部の半径(R)/フランジ厚さ(t)}がフランジ先端部の割れ発生に及ぼす影響を示す図である。供試素管として外径54mm、肉厚2.0mmの鋼管を用い、材質はA材、B材、C材およびD材の4種とし、それぞれのJIS12B号弧状引張試験の結果を表1に示す。   FIG. 21 is a diagram showing the influence of the shape of the flange tip portion {the radius (R) of the flange tip portion / the flange thickness (t)} on the occurrence of cracks in the flange tip portion. A steel pipe having an outer diameter of 54 mm and a wall thickness of 2.0 mm was used as a specimen tube, and the material was made of four types of A material, B material, C material, and D material, and the results of each JIS12B arc tensile test are shown in Table 1. Show.

Figure 0005136998
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表1に示す供試素管を用い、本体幅Wが35mm、本体高さが26mm、フランジ幅fが34mmからなる片側フランジを有する液圧バルジ製品を液圧バルジする際に、フランジ先端部の半径(R)を種々変化させて、成形条件毎に100〜200個の試験を行い、フランジ先端部の割れ(微小クラック)発生率を調査した。なお、液圧バルジでの最高圧力は170MPaとした。   When a hydraulic bulge product having a one-side flange having a main body width W of 35 mm, a main body height of 26 mm, and a flange width f of 34 mm is used in the test specimen tube shown in Table 1, The radius (R) was variously changed, 100 to 200 tests were performed for each molding condition, and the occurrence rate of cracks (microcracks) at the flange tip portion was investigated. The maximum pressure in the hydraulic bulge was 170 MPa.

図21に示す結果から明らかなように、材質によって割れ発生率に差が見られるが、フランジ先端部の半径(R)をフランジ厚さ(t)の0.6倍以上にすることによって割れ(微小クラック)発生を大幅に低減できる。   As is clear from the results shown in FIG. 21, there is a difference in the crack occurrence rate depending on the material, but the crack (by increasing the radius (R) of the flange tip to 0.6 times the flange thickness (t) ( The occurrence of micro cracks can be greatly reduced.

一般に、自動車部品をはじめとした工業製品には疲労強度が求められる場合が多い。したがって、フランジを有する液圧バルジ製品においても、フランジ先端部の半径(R)を大きくするほど応力集中が緩和され、製品の疲労強度が向上する。このため、フランジ先端部の形状改善は、自動車部品に使用される液圧バルジ製品として、工業的に有用な改善となる。   Generally, fatigue strength is often required for industrial products such as automobile parts. Therefore, even in a hydraulic bulge product having a flange, the stress concentration is reduced and the fatigue strength of the product is improved as the radius (R) of the flange tip is increased. For this reason, the shape improvement of the flange tip is an industrially useful improvement as a hydraulic bulge product used for automobile parts.

図22は、本発明の液圧バルジ製品に形成されたフランジ形状を示す斜視図であり、(a)はフランジ7での密着押し潰し加工が直線状に施された状態を示し、(b)はフランジ7での密着押し潰し加工がスポット状に施された状態を示している。密着押し潰し部は斜線部で示されるが、いずれもフランジ先端のRが設けられており、フランジ厚さtの0.6倍以上の外周曲げ半径が確保されていることを示している。   FIG. 22 is a perspective view showing a flange shape formed in the hydraulic bulge product of the present invention, wherein (a) shows a state in which the contact crushing process at the flange 7 is linearly applied, (b) Shows a state in which the contact crushing process at the flange 7 is performed in a spot shape. The close-contact crushing portion is indicated by a hatched portion, and in each case, an R at the tip of the flange is provided, indicating that an outer peripheral bending radius of 0.6 times or more of the flange thickness t is secured.

以下に、本発明の液圧バルジ方法および液圧バルジ製品による効果を、具体的な実施例に基づいて説明する。
(実施例1)
前記図4(a)に示す、片側フランジを有する液圧バルジ製品であり、本体幅Wが35mm、本体高さHが26mm、フランジ幅fが34mmからなる製品を液圧バルジで製造した。
The effects of the hydraulic bulge method and hydraulic bulge product of the present invention will be described below based on specific examples.
Example 1
A hydraulic bulge product having a one-side flange and having a main body width W of 35 mm, a main body height H of 26 mm, and a flange width f of 34 mm as shown in FIG.

素管としては、外径54mm、肉厚2.0mmの構造用鋼管STKM−11A(JIS12B号弧状引張り試験での引張り強さ:380MPa、伸び34%)を用いた。フランジ先端まで押し潰し、フランジ先端部のRは3mm(フランジ厚さtの0.75倍)とした。   As the raw tube, a structural steel pipe STKM-11A (tensile strength in JIS No. 12B arc tensile test: 380 MPa, elongation 34%) having an outer diameter of 54 mm and a wall thickness of 2.0 mm was used. The flange tip was crushed, and the flange tip R was 3 mm (0.75 times the flange thickness t).

比較例1として、プリフォームを行うことなく、図6に示す液圧バルジ金型に素管を収容した後、上下液圧バルジ金型を閉じる過程で仕上げフランジを形成し、フランジ先端まで押し潰し加工した。その後、液圧を170MPaまで増加せしめて液圧バルジ製品を製造した。   As Comparative Example 1, a preformed flange is formed in the process of closing the upper and lower hydraulic bulge molds after the raw tube is accommodated in the hydraulic bulge mold shown in FIG. processed. Thereafter, the hydraulic pressure was increased to 170 MPa to produce a hydraulic bulge product.

発明例1として、前記図5に示すプリフォームで粗フランジ加工を実施した。次に、得られたプリフォーム品を前記図6に示す液圧バルジ金型に収容し、上下金型を閉じる過程で仕上げフランジを形成し、フランジ先端まで押し潰し加工をした。その後、液圧を170MPaまで増加せしめて液圧バルジ製品を製造した。   As Invention Example 1, rough flange processing was performed with the preform shown in FIG. Next, the preform product thus obtained was accommodated in the hydraulic bulge mold shown in FIG. 6, and a finished flange was formed in the process of closing the upper and lower molds, and crushed to the tip of the flange. Thereafter, the hydraulic pressure was increased to 170 MPa to produce a hydraulic bulge product.

発明例2として、前記図12に示すポンチを設けた複動金型を用いて、同じ液圧バルジ金型内で粗フランジ加工を形成し、ポンチを作動させて仕上げフランジを形成し、フランジ先端まで押し潰し加工をした。その後、液圧を170MPaまで増加せしめて液圧バルジ製品を製造した。   As Invention Example 2, using the double-action mold provided with the punch shown in FIG. 12, rough flange processing is formed in the same hydraulic bulge mold, and the finish flange is formed by operating the punch. Until crushing. Thereafter, the hydraulic pressure was increased to 170 MPa to produce a hydraulic bulge product.

発明例3として、前記図8に示すプリフォームで粗フランジ加工を実施した。次に、得られたプリフォーム品を前記図9に示す液圧バルジ金型に収容し、上下金型を閉じる過程で仕上げフランジを形成し、フランジ先端まで押し潰し加工をした。その後、液圧を170MPaまで増加せしめて液圧バルジ製品を製造した。   As Invention Example 3, rough flange processing was performed with the preform shown in FIG. Next, the obtained preform product was accommodated in the hydraulic bulge mold shown in FIG. 9, and a finished flange was formed in the process of closing the upper and lower molds and crushed to the tip of the flange. Thereafter, the hydraulic pressure was increased to 170 MPa to produce a hydraulic bulge product.

なお、発明例1〜3では、いずれのプリフォームにおいても、フランジを有する部分の製品仕上げ幅SWfを確保した。   In Invention Examples 1 to 3, the finished product width SWf of the portion having the flange was secured in any of the preforms.

いずれの場合も約2000個の製品を製造した結果、比較例1、発明例1、2、3ともフランジ先端部に割れは発生しなかった。   In any case, as a result of producing about 2000 products, no cracks occurred in the flange tip in Comparative Example 1, Invention Examples 1, 2, and 3.

しかし、比較例1ではフランジ幅fが所定の34mmまで到達しない製品が多く、製品のフランジ幅fの平均値は32mmであり、フランジ幅が33mm以下であった1523個の製品は不合格とした。これに対し、発明例1、2、3では全数フランジ幅fが34mmの目標を満足し、全て合格とした。   However, in Comparative Example 1, there are many products in which the flange width f does not reach the predetermined 34 mm, the average value of the product flange width f is 32 mm, and 1523 products whose flange width is 33 mm or less are rejected. . In contrast, in Invention Examples 1, 2, and 3, all the flange widths f satisfied the target of 34 mm, and all passed.

(実施例2)
前記図4(a)に示す、片側フランジを有する液圧バルジ製品であり、本体幅Wが38mm、本体高さHが29mm、フランジ幅fが34mmからなる製品を液圧バルジで製造した。前記(実施例1)とは本体寸法WおよびHの寸法が相違し、(実施例1)と比較して、フランジ幅fは同一であるが本体寸法WおよびHが大きくなっている。この場合には、液圧バルジにおいて軸押しが重要な加工となる。
(Example 2)
A hydraulic bulge product having a one-side flange shown in FIG. 4A and having a main body width W of 38 mm, a main body height H of 29 mm, and a flange width f of 34 mm was manufactured by a hydraulic bulge. The main body dimensions W and H are different from those of the first embodiment. Compared with the first embodiment, the flange width f is the same, but the main body dimensions W and H are larger. In this case, axial pressing is an important process in the hydraulic bulge.

素管としては、外径54mm、肉厚2.0mmの構造用鋼管STKM−11A(JIS12B号弧状引張り試験での引張り強さ:380MPa、伸び34%)を用いた。フランジ先端まで押し潰し、フランジ先端部のRは3mm(フランジ厚さtの0.75倍)とした。   As the raw tube, a structural steel pipe STKM-11A (tensile strength in JIS No. 12B arc tensile test: 380 MPa, elongation 34%) having an outer diameter of 54 mm and a wall thickness of 2.0 mm was used. The flange tip was crushed, and the flange tip R was 3 mm (0.75 times the flange thickness t).

比較例2として、プリフォームを行うことなく、図6に示す液圧バルジ金型に素管を収容した後、上下金型を閉じる過程で仕上げフランジを形成し、フランジ先端まで押し潰し加工をした。その後、液圧を170MPaまで増加せしめて液圧バルジ製品を製造した。   As Comparative Example 2, the preformed flange was formed in the process of closing the upper and lower molds after the raw tube was accommodated in the hydraulic bulge mold shown in FIG. . Thereafter, the hydraulic pressure was increased to 170 MPa to produce a hydraulic bulge product.

発明例4として、前記図5に示すプリフォームで粗フランジ加工を実施した。次に、得られたプリフォーム品を前記図14に示す液圧バルジ金型に収容し、上下金型を閉じる過程で中間フランジをフランジ厚み6mmで形成した。ここでは、前記図14に示す液圧バルジ金型として、フランジ部の押し潰しのために作動可能なポンチを有する複動金型を用いた。次に、液圧を100〜170MPaまで調整するとともに軸押し加工を行い、その後、液圧を保持したままポンチを移動させフランジ先端まで押し潰し仕上げフランジを形成し、さらに液圧170MPaまで増加せしめて液圧バルジ製品を製造した。   As Invention Example 4, rough flange processing was performed with the preform shown in FIG. Next, the obtained preform product was accommodated in the hydraulic bulge mold shown in FIG. 14, and an intermediate flange was formed with a flange thickness of 6 mm in the process of closing the upper and lower molds. Here, as the hydraulic bulge mold shown in FIG. 14, a double-action mold having a punch operable for crushing the flange portion was used. Next, the hydraulic pressure is adjusted to 100 to 170 MPa and axial pressing is performed. Thereafter, the punch is moved while maintaining the hydraulic pressure to crush to the tip of the flange to form a finished flange, and further increased to a hydraulic pressure of 170 MPa. A hydraulic bulge product was manufactured.

発明例5として、前記図5に示すプリフォームで粗フランジ加工を実施した。次に、得られたプリフォーム品を前記図14に示す液圧バルジ金型に収容し、上下金型を閉じる過程で中間フランジをフランジ厚み6mmで形成した。次に、液圧を100〜170MPaまで調整するとともに軸押し加工を行い、その後、液圧を一時減少しポンチを移動させフランジ先端まで押し潰し仕上げフランジを形成し、さらに液圧170MPaまで増加せしめて液圧バルジ製品を製造した。   As Invention Example 5, rough flange processing was performed with the preform shown in FIG. Next, the obtained preform product was accommodated in the hydraulic bulge mold shown in FIG. 14, and an intermediate flange was formed with a flange thickness of 6 mm in the process of closing the upper and lower molds. Next, the hydraulic pressure is adjusted to 100 to 170 MPa and axial pressing is performed. Thereafter, the hydraulic pressure is temporarily reduced, the punch is moved and crushed to the tip of the flange to form a finished flange, and further increased to a hydraulic pressure of 170 MPa. A hydraulic bulge product was manufactured.

発明例6として、前記図5に示すプリフォームで粗フランジ加工を実施した。次に、得られたプリフォーム品を前記図13に示す液圧バルジ金型に収容し、上下金型を閉じる過程で中間フランジをフランジ厚み6mmで形成した。次に、液圧を100〜170MPaまで調整するとともに軸押し加工を行った。その後、前記図13(d)に示す中間製品を取り出して、別の製造ラインでフランジ先端まで押し潰し仕上げフランジを形成し、液圧バルジ製品を製造した。   As Invention Example 6, rough flange processing was performed with the preform shown in FIG. Next, the obtained preform product was accommodated in the hydraulic bulge mold shown in FIG. 13, and an intermediate flange was formed with a flange thickness of 6 mm in the process of closing the upper and lower molds. Next, the hydraulic pressure was adjusted to 100 to 170 MPa and axial pressing was performed. Thereafter, the intermediate product shown in FIG. 13 (d) was taken out and crushed to the flange tip in another production line to form a finished flange to produce a hydraulic bulge product.

いずれの場合も約2000個の製品を製造した結果、比較例2、発明例4〜6ともフランジ先端部に割れは発生しなかった。   In either case, as a result of manufacturing about 2000 products, no cracks occurred at the flange tip in both Comparative Example 2 and Invention Examples 4-6.

しかし、比較例2ではフランジ幅fが所定の34mmまで到達しない製品が多く、製品のフランジ幅fの平均値は32mmであり、フランジ幅が33mm以下であった1750個の製品は不合格とした。これに対し、発明例4〜6では全数フランジ幅fが34mmの目標を満足し、全て合格とした。   However, in Comparative Example 2, there are many products in which the flange width f does not reach the predetermined 34 mm, the average value of the product flange width f is 32 mm, and 1750 products whose flange width is 33 mm or less are rejected. . In contrast, in Invention Examples 4 to 6, all the flange widths f satisfied the target of 34 mm, and all passed.

さらに、発明例4、5は、製品の寸法精度が良好であり、目標値に対して全数±0.05mm以内であった。発明例6は、目標値に対して全数±0.1mm以内であり、やや発明例4、5に劣る寸法精度であったが、要求される精度を満足するものであるから全て合格とした。   Further, Invention Examples 4 and 5 had good dimensional accuracy of the product, and the total number was within ± 0.05 mm with respect to the target value. Invention Example 6 was within ± 0.1 mm in total with respect to the target value, and was slightly inferior in dimensional accuracy to Invention Examples 4 and 5. However, since it satisfies the required accuracy, it was all passed.

(実施例3)
前記図4(a)に示す、片側フランジを有する液圧バルジ製品であって、本体幅Wが35mm、本体高さHが26mm、フランジ幅fが34mm〜37mmからなる製品を液圧バルジで製造した。そして、フランジの押し潰し加工の形態は前記図22(a)に示すものとした。
(Example 3)
A hydraulic bulge product having a flange on one side as shown in FIG. 4 (a) and having a main body width W of 35 mm, a main body height H of 26 mm, and a flange width f of 34 mm to 37 mm is manufactured by a hydraulic bulge. did. The form of the flange crushing process is as shown in FIG.

素管としては、外径54mm、肉厚1.8mmの構造用鋼管STKM−20A(JIS12B号弧状引張り試験での引張り強さ:590MPa、伸び23%)を用いた。   As the raw tube, a structural steel pipe STKM-20A (tensile strength in JIS No. 12B arc tensile test: 590 MPa, elongation 23%) having an outer diameter of 54 mm and a wall thickness of 1.8 mm was used.

液圧バルジ製品の製造に際し、図5に示すプリフォームで粗フランジ加工を実施し、得られたプリフォーム品を図6に示す液圧バルジ金型に収容し、上下金型を閉じる過程で仕上げフランジを形成し、その後、液圧を増加せしめて液圧バルジ製品を製造した。このとき、フランジ先端のR形状と液圧を変化させた。   When manufacturing a hydraulic bulge product, rough flange processing is performed with the preform shown in FIG. 5, and the resulting preform is placed in the hydraulic bulge mold shown in FIG. 6 and finished in the process of closing the upper and lower molds. A flange was formed, after which the hydraulic pressure was increased to produce a hydraulic bulge product. At this time, the R shape and the hydraulic pressure at the flange tip were changed.

発明例7では、液圧バルジの液圧を170MPaとし、金型のフランジ幅は37mmで、フランジは先端まで押し潰し、先端部のRは1.8mm(フランジ厚さtの0.5倍)とした。   In Invention Example 7, the hydraulic pressure of the hydraulic bulge is 170 MPa, the flange width of the mold is 37 mm, the flange is crushed to the tip, and R at the tip is 1.8 mm (0.5 times the flange thickness t). It was.

発明例8では、液圧バルジの液圧を200MPaとし、金型のフランジ幅は37mmで、フランジは先端まで押し潰し、先端部のRは1.8mm(フランジ厚さtの0.5倍)とした。   In Invention Example 8, the hydraulic pressure of the hydraulic bulge is 200 MPa, the flange width of the mold is 37 mm, the flange is crushed to the tip, and R at the tip is 1.8 mm (0.5 times the flange thickness t). It was.

発明例9では、液圧バルジの液圧を170MPaとし、金型のフランジ幅は35mmで、フランジは先端まで押し潰し、先端部のRは1.8mm(フランジ厚さtの0.5倍)とした。   In Invention Example 9, the hydraulic pressure of the hydraulic bulge is 170 MPa, the flange width of the mold is 35 mm, the flange is crushed to the tip, and R at the tip is 1.8 mm (0.5 times the flange thickness t). It was.

発明例10では、液圧バルジの液圧を170MPaとし、金型のフランジ幅は35mmで、フランジは先端まで押し潰し、先端部のRは2.7mm(フランジ厚さtの0.75倍)とした。   In Invention Example 10, the hydraulic pressure of the hydraulic bulge is 170 MPa, the flange width of the mold is 35 mm, the flange is crushed to the tip, and R at the tip is 2.7 mm (0.75 times the flange thickness t). It was.

いずれの場合にも約2000個の製品を製造した。発明例7では、82%(1640個)の製品にフランジ先端の割れが発生した。同様に、発明例8では、93%(1865個)の成形品にフランジ先端の割れが発生した。発明例7、8の加工過程を観察すると、液圧バルジで液圧を付与する段階で、密着曲げ加工部が金型の縦壁に接触していなかった。   In either case, about 2000 products were produced. In Invention Example 7, cracks at the flange tips occurred in 82% (1640) of products. Similarly, in Invention Example 8, a crack at the flange tip occurred in 93% (1865 pieces) of the molded product. When observing the processing steps of Invention Examples 7 and 8, the tightly bent portion was not in contact with the vertical wall of the mold at the stage of applying hydraulic pressure with a hydraulic bulge.

発明例9では、1.8%の製品にフランジ先端の割れが発生した。成形過程を観察すると、液圧バルジで液圧を付与する段階で、密着曲げ加工部が金型の縦壁に接触していた。また、発明例10では、全数の製品にフランジ先端の割れは発生しなかった。   In Invention Example 9, cracks at the flange tip occurred in 1.8% of the products. When the molding process was observed, the tightly bent portion was in contact with the vertical wall of the mold at the stage of applying the hydraulic pressure with the hydraulic bulge. In Invention Example 10, no cracks at the flange tips occurred in all products.

(実施例4)
前記図4(b)に示す、両フランジを有する液圧バルジ製品であり、本体幅Wが67mm、本体高さHが33mm、フランジ幅fが15mmからなる製品を液圧バルジで製造した。そして、フランジの押し潰し加工の形態は、発明例11を除き、前記図22(b)に示す直径約8mmのものとした。得られた製品の疲労試験を行い、それぞれの疲労強度を評価した。
Example 4
A hydraulic bulge product having both flanges shown in FIG. 4 (b) and having a main body width W of 67 mm, a main body height H of 33 mm, and a flange width f of 15 mm was manufactured by a hydraulic bulge. And the form of the crushing process of the flange was made into the thing of about 8 mm in diameter shown in the said FIG.22 (b) except the invention example 11. FIG. The obtained product was subjected to a fatigue test, and each fatigue strength was evaluated.

具体的には、フランジ先端が開く方向の引張力が作用するように荷重を負荷し、最大荷重Pmaxと最小荷重Pminの比を0.05となるようにした。最大荷重Pmaxのレベルを変化させ片振りの荷重を繰り返し負荷し、寿命が10回になるときの荷重を疲労強度とした。 Specifically, a load is applied so that a tensile force in the direction in which the flange tip opens is applied, and the ratio between the maximum load Pmax and the minimum load Pmin is set to 0.05. Maximum load Pmax level cyclic loading the pulsating load of varying the, the load when the life becomes 10 7 times was fatigue strength.

素管としては、外径89.1mm、肉厚2.0mmの構造用鋼管STKM−11A(JIS12B号弧状引張り試験での引張り強さ380MPa、伸び34%)を用いた。   As the raw pipe, a structural steel pipe STKM-11A having an outer diameter of 89.1 mm and a wall thickness of 2.0 mm (tensile strength of 380 MPa and elongation of 34% in a JIS No. 12B arc-shaped tensile test) was used.

液圧バルジ製品の製造に際し、前記図16に示すプリフォームで粗フランジ加工を実施し、得られたプリフォーム品を図17に示す液圧バルジ金型に収容し、上下金型を閉じる過程で仕上げフランジを形成し、その後、液圧を170MPaまで増加せしめて液圧バルジ製品を製造した。   In the process of manufacturing the hydraulic bulge product, rough flange processing is performed with the preform shown in FIG. 16, and the obtained preform is accommodated in the hydraulic bulge mold shown in FIG. 17, and the upper and lower molds are closed. A finished flange was formed, and then the hydraulic pressure was increased to 170 MPa to produce a hydraulic bulge product.

発明例11では、フランジ先端部のRは2mm(フランジ厚さtの0.5倍)とした。また、発明例12は、フランジ先端部のRは3mm(フランジ厚さtの0.75倍)とし、直径約8mmの部分を押し潰した。さらに、発明例13は、フランジ先端部のRは7mm(フランジ厚さtの1.0倍)とし、直径約8mmの部分を押し潰した。   In Invention Example 11, R at the front end of the flange was 2 mm (0.5 times the flange thickness t). In Invention Example 12, R at the front end of the flange was 3 mm (0.75 times the flange thickness t), and a portion having a diameter of about 8 mm was crushed. Further, in Invention Example 13, the flange tip R was 7 mm (1.0 times the flange thickness t), and the portion having a diameter of about 8 mm was crushed.

発明例11〜13では、いずれも先端部に割れは発生しなかった。疲労強度は、発明例11は発明例10の約1.2倍となり、発明例12は発明例10の約1.3倍となった。   In Invention Examples 11 to 13, no crack occurred at the tip. The fatigue strength of Invention Example 11 was about 1.2 times that of Invention Example 10, and Invention Example 12 was about 1.3 times that of Invention Example 10.

本発明の液圧バルジ方法および液圧バルジ金型によれば、プリフォームされた金属管を用いて本体部とその長手方向にフランジとを有する閉断面製品を製造するので、フランジ幅を所望される寸法で、かつばらつきを少なく加工でき、さらに、液圧バルジ中に中間フランジを形成するので軸押しが可能になるとともに、密着状態に押し潰し加工されたフランジ先端部に発生する割れを低減でき、優れた疲労強度を発揮することができる。   According to the hydraulic bulge method and the hydraulic bulge mold of the present invention, a closed cross-section product having a main body portion and a flange in the longitudinal direction thereof is manufactured using a preformed metal tube, so that the flange width is desired. In addition, since the intermediate flange is formed in the hydraulic bulge, it is possible to push the shaft and reduce the cracks that occur at the flange tip that has been crushed in close contact. Can exhibit excellent fatigue strength.

したがって、本発明によって製造された液圧バルジ製品は、他の部品を結合させるフランンジを有する自動車部品等に最適である。   Therefore, the hydraulic bulge product manufactured according to the present invention is most suitable for automobile parts and the like having a flange that joins other parts.

従来から自動車部品などの一般的な加工法とした採用されている液圧バルジ方法を説明する図である。It is a figure explaining the hydraulic bulging method employ | adopted as a general processing method conventionally, such as a motor vehicle part. 自動車部品用として金属板をプレス成形して製作したフランンジ付き部品の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the parts with a flange which produced by press-molding a metal plate for automobile parts. 自動車部品用として液圧バルジ製品に他部品を結合した構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example which couple | bonded other parts with the hydraulic bulge product for motor vehicle parts. 本発明の液圧バルジ方法によって製造された液圧バルジ製品の断面構成例を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structural example of the hydraulic bulge product manufactured by the hydraulic bulge method of this invention. 本発明方法によりプリフォームで素管の片側に粗フランジを形成する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of forming a rough flange in the single side | surface of a raw tube with a preform by the method of this invention. 本発明の第1のバルジ方法によりプリフォーム管を用いて液圧バルジ製品を加工する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of processing a hydraulic bulge product using a preform pipe by the 1st bulge method of the present invention. 図7は、液圧バルジにおける液圧バルジ金型内でプリフォーム管のフランジ形成部との反対側に隙間が生じている状態を示す図である。FIG. 7 is a view showing a state in which a gap is generated on the opposite side of the preform tube from the flange forming portion in the hydraulic bulge mold in the hydraulic bulge. プリフォームにおいてプリフォーム管の加工幅がフランジを有する部分の製品仕上げ幅SWfになるように加工する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method to process so that the processing width | variety of a preform pipe may become the product finishing width SWf of the part which has a flange in a preform. 加工幅が確保されたプリフォーム管を用いて液圧バルジ製品を加工する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of processing a hydraulic bulge product using the preform pipe with which processing width was secured. プリフォーム管が液圧バルジ金型内で移動を生じないようにするための実施形態を説明する図である。It is a figure explaining embodiment for preventing a preform pipe from moving within a hydraulic bulge metal mold. プリフォーム管が液圧バルジ金型内で移動を生じないようにするための他の実施形態を説明する図である。It is a figure explaining other embodiment for preventing a preform pipe from moving within a hydraulic bulge metal mold. 本発明の第1のバルジ方法により複動金型を用いた液圧バルジ金型で粗フランジおよび仕上げフランジを形成する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of forming a rough flange and a finishing flange with the hydraulic bulge die using a double acting die by the 1st bulge method of the present invention. 本発明の第3のバルジ方法によりプリフォーム管を用いて液圧バルジ製品を加工する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of processing a hydraulic bulge product using a preform pipe by the 3rd bulge method of the present invention. 本発明の第2のバルジ方法によりプリフォーム管を用いて液圧バルジ製品を加工する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of processing a hydraulic bulge product using a preform pipe by the 2nd bulge method of the present invention. 本発明の第2のバルジ方法により複動金型を用いた液圧バルジ金型で粗フランジ、中間フランジおよび仕上げフランジを形成する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of forming a rough flange, an intermediate | middle flange, and a finishing flange with the hydraulic bulge metal mold | die using a double acting metal mold | die by the 2nd bulge method of this invention. 本発明の液圧バルジ金型をプリフォーム金型として用いた場合の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure at the time of using the hydraulic bulge metal mold | die of this invention as a preform metal mold | die. 本発明の液圧バルジ金型を液圧バルジ金型として用いた場合の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure at the time of using the hydraulic bulge metal mold | die of this invention as a hydraulic bulge metal mold | die. 縦壁を構成しない液圧バルジ金型を使用した場合に発生する噛み出し状況を説明する図である。It is a figure explaining the biting condition which generate | occur | produces when using the hydraulic bulge die which does not comprise a vertical wall. 本発明の液圧バルジ製品におけるフランジ先端部の形状例を示す図である。It is a figure which shows the example of a shape of the flange front-end | tip part in the hydraulic bulge product of this invention. 本発明の液圧バルジ製品におけるフランジ先端部の他の形状例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a shape of the flange front-end | tip part in the hydraulic bulge product of this invention. フランジ先端部の形状{フランジ先端部の半径(R)/フランジ厚さ(t)}がフランジ先端部の割れ発生に及ぼす影響を示す図である。It is a figure which shows the influence which the shape of the flange front-end | tip part {the radius (R) of the flange front-end | tip part / flange thickness (t)} exerts on the crack generation | occurrence | production of a flange front-end | tip part. 本発明の液圧バルジ製品に形成されたフランジ形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the flange shape formed in the hydraulic bulge product of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:上金型、上液圧バルジ金型、 1a:上プリフォーム金型
1b:上液圧バルジ金型、 1c:複動金型、ポンチ
2:下金型、下液圧バルジ金型 2a:下プリフォーム金型
2b:下液圧バルジ金型、 2c:ビード部分、 3:注入孔
4、5:軸押し工具、 6a、6b:部材
7、7r、7m:フランジ、粗フランジ、中間フランジ
8:他部品、 9a、9b:スポット溶接
10:ボルト締結、 11:アーク溶接
12:ブラケット、 14:噛み出し部
P1:金属管、素管、 P2:プリフォーム管
P3:中間製品、 P4:液圧バルジ製品、製品
1: upper mold, upper hydraulic bulge mold, 1a: upper preform mold 1b: upper hydraulic bulge mold, 1c: double acting mold, punch 2: lower mold, lower hydraulic bulge mold 2a : Lower preform mold 2b: Lower hydraulic bulge mold, 2c: Bead part, 3: Injection hole 4, 5: Shaft pushing tool, 6a, 6b: Members 7, 7r, 7m: Flange, coarse flange, intermediate flange 8: Other parts, 9a, 9b: Spot welding 10: Bolt fastening, 11: Arc welding 12: Bracket, 14: Biting part P1: Metal pipe, raw pipe, P2: Preform pipe P3: Intermediate product, P4: Liquid Pressure bulge products, products

Claims (6)

素材である金属管にプリフォームとそれに続く液圧バルジを行うことによって、本体部とその長手方向にフランジとを有する閉断面製品を製造する液圧バルジ方法であって、
前記プリフォームにおいて、前記フランジの仕上げフランジ厚さより厚い粗フランジを形成し、
前記液圧バルジにおいて、前記粗フランジ厚さより薄いが仕上げフランジ厚さより厚い中間フランジを形成し、当該金属管を長手方向に圧縮するための軸押しを行い、次いで、前記閉断面製品の本体部を仕上げ加工した後、仕上げフランジを形成することを特徴とする液圧バルジ方法。
A hydraulic bulge method for manufacturing a closed section product having a main body portion and a flange in the longitudinal direction by performing a preform and subsequent hydraulic bulge on a metal pipe as a material,
In the preform, forming a rough flange thicker than the finished flange thickness of the flange,
In the hydraulic bulge, an intermediate flange that is thinner than the rough flange thickness but thicker than the finished flange thickness is formed, axial pressing is performed to compress the metal tube in the longitudinal direction, and then the body portion of the closed section product is A hydraulic bulge method characterized by forming a finished flange after finishing.
前記液圧バルジにおいて、プリフォームされた金属管が金型内で水平移動しないことを特徴とする請求項1に記載の液圧バルジ方法。2. The hydraulic bulge method according to claim 1, wherein the preformed metal tube does not move horizontally in the mold in the hydraulic bulge. 前記プリフォームにおいて、プリフォームされた金属管の加工幅が前記閉断面製品のフランジを有する仕上げ幅になるように加工することを特徴とする請求項1に記載の液圧バルジ方法。The hydraulic bulge method according to claim 1, wherein the preform is processed so that a processing width of the preformed metal tube becomes a finishing width having a flange of the closed section product. 請求項1〜3のいずれかに記載の液圧バルジ方法であって、一つの金型を用いて前記プリフォームとそれに続く液圧バルジを行うことを特徴とする液圧バルジ方法。The hydraulic bulge method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the preform and the subsequent hydraulic bulge are performed using a single mold. 請求項1〜4のいずれかに記載の液圧バルジ方法により、フランジ先端部に相当する部位に間隙を有する上下液圧バルジ金型を用いて製造される本体部とその長手方向にフランジとを備えた閉断面製品であって、
当該フランジ先端部の半径(R)がフランジ厚さ(t)の0.6倍以上であることを特徴とする液圧バルジ製品。
The main body part manufactured using the upper and lower hydraulic bulge mold which has a gap | interval in the site | part equivalent to a flange front-end | tip by the hydraulic bulge method in any one of Claims 1-4 , and a flange in the longitudinal direction A closed section product with
A hydraulic bulge product characterized in that the radius (R) of the flange tip is 0.6 times or more the flange thickness (t).
素材である金属管にプリフォームとそれに続く液圧バルジを行うことによって、本体部 とその長手方向にフランジとを有する閉断面製品を製造する際に、前記プリフォームにお いて、前記フランジの仕上げフランジ厚さより厚い粗フランジを形成し、
前記液圧バルジにおいて、前記粗フランジ厚さより薄いが仕上げフランジ厚さより厚い 中間フランジを形成し、当該金属管を長手方向に圧縮するための軸押しを行い、次いで、 仕上げフランジを形成した後、前記閉断面製品の本体部を仕上げ加工する液圧バルジ方法 により、フランジ先端部に相当する部位に間隙を有する上下液圧バルジ金型を用いて製造 される本体部とその長手方向にフランジとを備えた閉断面製品であって
当該フランジ先端部の半径(R)がフランジ厚さ(t)の0.6倍以上であることを特 徴とする液圧バルジ製品
By performing the preform and hydraulic bulge subsequent to the metal pipe which is a material, in producing a closed cross section product having a flange in the longitudinal direction and the main body portion and have contact with the preform, finish of the flange Form a rough flange thicker than the flange thickness,
In the hydraulic bulge, an intermediate flange that is thinner than the rough flange thickness but thicker than the finished flange thickness is formed, axial pressing is performed to compress the metal tube in the longitudinal direction, and then the finished flange is formed. A hydraulic bulge method for finishing the main body of a closed cross-section product is provided with a main body manufactured using an upper and lower hydraulic bulge mold having a gap at the portion corresponding to the flange tip and a flange in the longitudinal direction. A closed cross-section product ,
Hydraulic bulging product to feature the radius of the flange tip portion (R) is not less than 0.6 times the flange thickness (t).
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