JPH05293534A - 中空材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、軸方向の途中で断面の外形形状が部
分的に異なる中空材を、大掛かりな製造設備を必要とす
ることなく容易に製造することができる中空材の製造方
法を提供することを目的とする。 【構成】中空材１１の断面に対して外形寸法が小さく且
つ形状が異なる孔部を有するダイス１を用意する工程
と、中空材の端部を把持体で把持し、この中空材をダイ
スに通してチャックにより引いて引抜き加工を行う工程
と、中空材をダイスを通して所定長さまで引抜いた後
に、中空材をその引抜き方向とは逆向きの方向に押し戻
して、ダイスに通す前の中空材の断面に対して外形寸法
が小さく且つ芸型形状が異なる断面部を中空材に形成す
る工程とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は断面の形状が異なる部分
を有する中空材を製造する中空材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウムなどの金属からなる中空材
の一般的な製造方法として引抜き加工がある。この中空
材の引抜き加工は、素材である中空材をダイスを通して
引抜き、中空材にダイスの孔部と等しい断面形状を与え
る冷間加工である。この引き抜き加工で加工する中空材
の断面外径形状には、円形（丸棒）や四角形（角棒）な
どが挙げられる。

【０００３】このように従来の引抜き加工による中空材
の製造方法は、前記したようにダイスの孔部に等しい特
定の寸法と特定の形状をもった断面を軸方向全体にわた
って有する中空材を製造する方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで最近では、金
属からなる中空材の用途が広まるにつれて、断面が軸方
向全体にわたり特定の外径形状を有するものだけでな
く、部分的に断面の外径形状が異なる中空材が要求され
てきている。例えば自動車部品や建築部品に用いる中空
材おいて、部分的に断面の外径形状を変更して、その箇
所の強度や曲げ特性を高めるという要求が表れ始めてい
る。

【０００５】ところが従来採用されている引抜き加工に
よる中空材の製造方法では、部分的に断面の外形形状や
肉厚が異なる中空材を製造することができない。

【０００６】そこで、前記の要求に対して一部では、ス
ピンニング加工、スウェージング加工あるいはバルジ加
工を採用して中空材の断面の外形形状を変形することが
行われている。

【０００７】しかし、これらの加工方法を採用して断面
の断面形状が部分的に異なる中空材を製造する方法は、
いずれの方法を採用した場合にも加工設備が大掛かりで
あるとともに、加工に手数を要して能率が悪く、さらに
加工部の長さに限界があり余り長い中空材の加工が困難
であるという問題がある。

【０００８】本願の発明は前記事情に基づいてなされた
もので、断面の外形形状が部分的に異なる中空材を、大
掛かりな製造設備を必要とすることなく容易に製造する
ことができる中空材の製造方法を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の第１の中空材の製造方法は、金属からなる中
空材の断面に対して外形形状が異なる孔部を有するダイ
スを用意する工程と、前記中空材の端部を把持体で把持
し、この中空材をダイスの孔部に通して前記把持体で引
いて引抜き加工を行う工程と、前記中空材を前記ダイス
を通して所定長さまで引抜いた後に、前記中空材をその
引抜き方向とは逆向きの方向に押し戻して、前記ダイス
に通す前の前記中空材の断面に対して外形寸法が小さく
且つ外形形状が異なる断面部を有する部分を前記中空材
に形成する工程とを具備することを特徴とする。

【００１０】本発明の第２の中空材の製造方法は、金属
からなる中空材の断面に対して外形形状が異なる孔部を
有するダイスを用意する工程と、前記中空材の端部を把
持体で把持し、この中空材をダイスに通して引抜き装置
により引いて引抜き加工を行う工程と、前記中空材の内
部に前記中空材の断面に対して相似形の断面を有するプ
ラグを挿入して前記中空材を前記ダイスの孔部に通して
引抜き加工し、前記中空材を所定長さまで引抜いた後に
前記プラグを前記中空材の内部から抜き出し、前記プラ
グを挿入せずに引抜き加工を行った前記中空材の部分に
対して肉厚が異なる部分を前記中空材に形成する工程
と、前記プラグを抜き出した後に前記中空材をその引抜
き方向とは逆向きの方向に押し戻して、前記ダイスに通
す前の前記中空材の断面に対して外形寸法が小さく且つ
外形形状が異なる断面部を有する部分を前記中空材に形
成する工程とを具備することを特徴とする。

【００１１】

【作用】第１の発明の中空材の製造方法によれば、従来
からのダイスを用いた引抜き加工に加えて、中空材を押
し戻す工程を行うだけの簡単な加工で、断面の外形外形
形状が部分的に異なる中空材を容易に製造することがで
き、しかも従来の引抜き装置をそのまま利用できて、新
たに大掛かりな設備を設ける必要がない。

【００１２】第２の発明の中空材の製造方法によれば、
従来からのダイスを用いた引抜き加工に加えて、引抜き
加工時に中空材の内部に芯材であるプラグを挿入、抜き
出しする工程を行うだけの簡単な加工で、断面の外形寸
法と肉厚が部分的に異なる中空材を、大掛かりな設備を
有することなく容易に製造することができる。

【００１３】

【実施例】第１の発明の中空材の製造方法にかかわる実
施例について図面を参照して説明する。

【００１４】本発明の一実施例を図１ないし図２を参照
して説明する。

【００１５】この実施例では、図１（ａ）に示す中空材
１１を製造するものである。この中空材１１は、半分が
断面が矩形をなす断面四角形部１１ａであり、半分が矩
形部１１ａより断面積が小さい断面円形をなす断面円形
部１１ｂである。

【００１６】中空材１１を製造する方法について図２を
参照して説明する。

【００１７】図２（ａ）に示すように素材である金属材
料からなる軸方向全体が断面四角形をなす中空材１１を
用意する。中空材１１の端部には押し潰し部１２が形成
されている。この押潰し部１２はあらかじめスウェージ
ング加工により形成された、引抜き加工の際に引抜き装
置のチャックで把持される部分である。

【００１８】図２（ａ）に示すように中空材１１の矩形
断面に対して小さく且つ断面が円形をなす孔部２を持っ
たダイス１を用意する。なお、孔部２は絞り部２ａ、ベ
アリング部２ｂおよび逃げ部２ｃからなる。

【００１９】そして、中空材１１の押し潰し部１２をダ
イス１の孔部２に通して突出し、この押潰し部２を引抜
き装置のチャック３で把持する。この引抜き装置として
は従来から使用されているドローベンチなどが挙げられ
る。

【００２０】次に図２（ｂ）に示すように引抜き装置を
駆動してチャック３を図示Ａ方向に移動する。チャック
３は中空材１１の押し潰し部２を図示Ａ方向に引く。こ
のため、押し潰し部２に連続する中空材１１の部分はダ
イス１の孔部２を通って引き抜かれる。ダイス１の孔部
２を通過した中空材１１の部分は孔部２と断面四角形に
形成される。このように中空材１１はチャック３により
連続してダイス１の孔部２を通して引抜かれ、断面四角
形なす部分１１ｂが形成される。

【００２１】その後、図２（ｃ）に示すように引抜き装
置が駆動してチャック３を中空材１１を引抜き方向Ａと
は反対向きの戻り方向Ｂに向けて移動する。このため、
押し潰し部２がチャック１に把持された中空材１１は、
チャック３に押されて戻り方向Ｂに向けて移動する。す
なわち、中空材１１の戻り方向Ｂに向けて移動し、ダイ
ス１を通過しなかった部分がダイス１から離れ、四角形
部１１ｂがダイス１の孔部２を移動する。中空材１１が
引抜き加工前の元の位置まで戻り移動した時に、チャッ
ク３が中空材１１の押し潰し部１２の把持を解除する。

【００２２】このようにして中空材１１にはダイス１に
通す前の中空材１１の四角形断面に対して外形寸法が小
さく且つ外形形状が異なるすなわち円形をなす断面部を
有する部分１１ｂが形成される。

【００２３】この第１の発明の製造方法では、引抜き加
工に際して従来から使用されている一体型のダイス１１
を使用し、従来から使用されている引き抜き装置を使用
し、従来から行われている引抜き加工を行っている。従
って、中空材１１にダイス１に通す前の中空材１１の断
面に対して外形寸法が小さく且つ形状が異なる断面四角
形部を有する部分を形成するために新たに大掛かりな製
造設備を設ける必要がない。また、中空材１１にダイス
１に通す前の中空材１１の断面に対して外形寸法が小さ
く且つ形状が異なる断面部を有する部分を形成するため
に従来と同じ引抜き加工を行うので、中空材１１の加工
に特別に手数を要することがなく能率良く加工を行うこ
とができ、また中空材の加工長さが制限されることがな
い。

【００２４】本発明の製造方法において中空部材の断面
形状の組合せは実施例に限定されない。図１（ｂ）は断
面が円形の中空材１１に断面矩形の矩形部を形成した例
を示している。

【００２５】第２の発明の棒材の製造方法にかかわる実
施例について図面を参照して説明する。

【００２６】本発明の一実施例について図３を参照して
説明する。

【００２７】図３において第一の発明に用いた図と同じ
部分は同じ符号を付して示している。 図３（ａ）に示
すように中空材２１とダイス１を用意する。

【００２８】次に図３（ｂ）に示すように中空材２１に
押し潰し部２２をダイス１の孔部２に通し、中空材２１
の内部にプラグ４を挿入してその中心軸線上に位置させ
る。このプラグ４は丸棒であり、ダイス１の孔部２との
間で中空材２１の肉厚を規定する空隙を形成するように
なっている。プラグ４は図示しない駆動装置により駆動
される支持棒５に支持されており、この支持棒５の動き
とともに中空材２１の内部に対して挿入および抜き出し
される。さらに、ダイス１の導出側に突出した中空材２
１の押し潰し部２２を引抜き装置のチャック３で把持す
る。

【００２９】次に図３（ｂ）に示すように引抜き装置の
チャック３により中空材２１をＡ方向に引いて引抜き加
工する。中空材２１はダイス１の孔部２とプラグ４との
間の空隙を通る。ダイス１の孔部２とプラグ４との間の
空隙を通過した中空材２１の部分は断面円形部２１ｂと
して形成され、内径がプラグ４の直径に規定され、肉厚
がダイス１の孔部２とプラグ４との間の空隙に規定され
たｔ1 となる。そして、中空材２１はチャック３により
連続してダイス１の孔部２を通して引抜き加工される。

【００３０】次に図３（ｃ）に示すように中空材２１を
所定長さまで引抜き加工した時点で、プラグ４を中空材
２１の内部から抜き出す。

【００３１】次に図３（ｄ）に示すようにチャック３で
中空材２１をＢ方向に押し戻す。

【００３２】このようにして中空材２１を、断面四角形
部２１ａと、この断面四角形部２１ａとは肉厚が異なる
断面円形部２１ｂとを有するものに形成できる。

【００３３】他の実施例について図４を参照して説明す
る。

【００３４】図４（ａ）、（ｂ）に示すように引抜き装
置のチャック３で中空材３１の押し潰し部３２を把持
し、チャック３を引抜き方向Ａに移動して中空材３１を
ダイス１の孔部２を通して引くことにより引抜き加工を
行う。

【００３５】次いで図４（ｃ）に示すように中空材３１
を所定長さまで引抜き加工した時点で、プラグ４を中空
材３１の内部に挿入する。

【００３６】次に図４（ｄ）に示すようにさらに中空材
３１を引抜き加工し、所定長さまで引抜き加工した時点
で、プラグ４を中空材３１の内部から抜き出す。

【００３７】次に図４（ｅ）に示すようにチャック３で
中空材３１をＢ方向に押し戻す。

【００３８】この結果、中空材３１を、断面四角形部３
１ａと断面円形部３１ｂとを有するものに形成できる。
そして、断面円形部３１ｂは引き抜き加工の前半で加工
された部分がプラグ４が挿入されていないので肉厚がｔ
2 であり、後半で加工された部分がプラグ４が挿入され
ているので肉厚がｔ2 より薄いｔ1 である。

【００３９】この第２の発明の製造方法では、従来から
使用されているダイス１を用いた引抜き加工に加えて、
引抜き加工時に中空材の内部に芯材であるプラグ４を挿
入、抜き出しする工程を行うだけの簡単な加工で、断面
の外形形状を異ならせることに加えて肉厚が部分的に異
なる中空材を容易に製造することができ、しかも従来の
引抜き装置をそのまま利用できて新たに大掛かりな設備
を設ける必要がない。

【００４０】なお、本願の各発明は夫々前述した実施例
に限定されずに種々変形して実施することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本願の第１の発明の
中空材の製造方法によれば、断面の外形形状が部分的に
異なる中空材を、大掛かりな製造設備を必要とすること
なく容易に製造することができる。

【００４２】第２の発明の中空材の製造方法によれば、
断面の外形形状および肉厚が部分的に異なる中空材を、
大掛かりな製造設備を必要とすることなく容易に製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の製造方法で製造された中空材を示
す図。

【図２】第１の発明の製造方法の一実施例における各工
程を示す図。

【図３】第２の発明の製造方法の一実施例における各工
程を示す図。

【図４】第２の発明の製造方法の他の実施例における各
工程を示す図。

【符号の説明】

１…ダイス、３…チャック、４…プラグ、１１，２１，
３１…中空材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属からなる中空材の断面に対して外形
   形状が異なる孔部を有するダイスを用意する工程と、前
   記中空材の端部を把持体で把持し、この中空材をダイス
   の孔部に通して前記把持体で引いて引抜き加工を行う工
   程と、前記中空材を前記ダイスを通して所定長さまで引
   抜いた後に、前記中空材をその引抜き方向とは逆向きの
   方向に押し戻して、前記ダイスに通す前の前記中空材の
   断面に対して外形寸法が小さく且つ外形形状が異なる断
   面部を有する部分を前記中空材に形成する工程とを具備
   することを特徴とする中空材の製造方法。
2. 【請求項２】 金属からなる中空材の断面に対して外形
   形状が異なる孔部を有するダイスを用意する工程と、前
   記中空材の端部を把持体で把持し、この中空材をダイス
   に通して引抜き装置により引いて引抜き加工を行う工程
   と、前記中空材の内部に前記中空材の断面に対して相似
   形の断面を有するプラグを挿入して前記中空材を前記ダ
   イスの孔部に通して引抜き加工し、前記中空材を所定長
   さまで引抜いた後に前記プラグを前記中空材の内部から
   抜き出し、前記プラグを挿入せずに引抜き加工を行った
   前記中空材の部分に対して肉厚が異なる部分を前記中空
   材に形成する工程と、前記プラグを抜き出した後に前記
   中空材をその引抜き方向とは逆向きの方向に押し戻し
   て、前記ダイスに通す前の前記中空材の断面に対して外
   形寸法が小さく且つ外形形状が異なる断面部を有する部
   分を前記中空材に形成する工程とを具備することを特徴
   とする中空材の製造方法。