JPH08132140A

JPH08132140A - 中空形材の加工方法

Info

Publication number: JPH08132140A
Application number: JP6277896A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kaita; 一浩貝田; Takashi Oka; 貴志岡
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 1996-05-28

Abstract

(57)【要約】【目的】曲げ加工又はプレス加工において、中空部材
のしわ及び不要な変形並びに座屈を防止することがで
き、後処理が不要で作業性が良好な中空形材の加工方法
を提供する。【構成】アルミニウム製の中空部材３を所定の形状に
塑性加工する中空形材の加工方法である。中空部材３を
ワイパー２及び圧力型１により固定し、クランプ型７に
より中空部材３を握持してこれを曲げ変形する。この場
合に、中空部材３における塑性変形すべき部分の内部
に、可撓性容器である中子５を配置して、油圧ポンプ２
４により気体又は液体状の圧力媒体を中子５に供給して
封入し、その後、前記部分に塑性変形を加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車部品等の中空形材
の加工方法に関し、特に、加工時の中空部材のしわ及び
不要な変形並びに座屈を防止するのに有効な中空形材の
加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車部品等の中空形材の曲げ加
工又はプレス加工において、加工により前記中空形材が
変形したり、しわが生じたりする。このように、中空部
材が変形したり、しわが生じたりすると、自動車の構造
部材として設計された衝撃荷重及び強度が得られると共
に、その取付け自体が困難となる。

【０００３】このため、加工後のしわ及び不要な変形並
びに座屈を少なくするために、中空部材内に中子を挿入
して加工したり、中空部材内に低融点金属又は氷を充填
して加工していた（特開平５−１０４１５２号公報）。
又は、バルジ成形により変形又はしわ発生を防止するよ
うにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の中空形材の加工方法においては、中子を挿入するた
めに、作業上、中子と中空部材の内面との間にクリアラ
ンスを設ける必要がある。また、クリアランスを設けて
も、中空部材には若干のしわ又は不要な変形が発生する
ことを回避することはできなかった。

【０００５】また、中空断面に低融点金属又は水を充填
すると、しわ及び不要な変形はかなり改善されるが、作
業及び工程が複雑になり、また設備投資が必要であるた
め、加工コストが上昇してしまうという難点がある。

【０００６】更に、バルジ成形はしわ及び変形の防止に
は有利であるが、材料に直接圧力媒体を接触させるため
に、後処理が必要であり、腐食が発生するという問題点
もある。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、曲げ加工又はプレス加工において、中空部
材のしわ及び不要な変形並びに座屈を防止することがで
き、後処理が不要で作業性が良好な中空形材の加工方法
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る中空形材の
加工方法は、アルミニウム製の中空部材を所定の形状に
塑性加工する中空形材の加工方法において、前記中空部
材の塑性変形すべき部分の内部に、気体又は液体状の圧
力媒体が封入された可撓性容器を配置して前記部分に塑
性変形を加えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明においては、可撓性容器内に気体又は液
体状の圧力媒体を封入して、これを中空部材の塑性加工
すべき部分の内部に配置してその内面にあてがい、その
後、前記中空部材を塑性加工するので、中空部材に、し
わ及び不要な変形並びに座屈が発生することを防止でき
る。

【００１０】また、圧力媒体が容器内に封入されている
ので、腐食等も発生せず、後処理が不要であると共に、
作業性も良好である。なお、このような容器の材質とし
てはゴム等の弾性材料がある。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。

【００１２】図１は本発明の実施例方法を示す図であ
る。圧力型１とワイパー２との間に中空部材３の一部を
挟み込み、このワイパー２の前方でクランプ型７により
中空部材３を握持する。そして、クランプ型７とワイパ
ー２との間の中空部材３の上方に円錐状の曲げ型８を配
置し、中空部材３内のワイパー２及び圧力型１に整合す
る位置に中子５を挿入して配置する。この中子５は可撓
性材料のゴムにより砲丸状の容器をなすように成形され
ており、この中子５の内部はパイプ４を介して油圧ポン
プ６に接続されている。そして、パイプ４には圧力計９
が設けられている。

【００１３】本実施例においては、先ず、直管状の中空
部材３を圧力型１とワイパー２との間に挟み、更に、ク
ランプ型７で中空部材３の他の部分を握持すると共に、
中子５を中空部材３に挿入し、パイプ４を介して油圧ポ
ンプ６により圧力媒体を中子５内に供給する。このゴム
容器（中子５）の厚さは、例えば１０ｍｍであり、圧力
媒体は例えばモーター油であり、この圧力媒体に例えば
５ｋｇ／ｃｍ²の圧力をかけてゴム容器内に供給する。
このゴム容器（中子５）と中子部材４との間のクリアラ
ンスは、例えば１ｍｍである。

【００１４】次いで、曲げ型８をあてがった状態で、ク
ランプ型７を上方に持ち上げ、中空部材３を垂直に曲げ
加工する。本実施例においては、中空部材３の曲げ加工
時に内部に可撓性を有する中子５が配置されているの
で、この曲げ加工の際に中空部材３にしわ及び座屈が生
じることはない。

【００１５】図２は、本発明の他の実施例方法を示す図
である。本実施例は、本発明をプレス加工に適用したも
のである。金型１０内に、断面が矩形の筒状をなす中空
部材１２を嵌合して配置する。この場合に、中空部材１
２内にはゴム容器からなる中子１３を挿入し、中子１３
内に圧力媒体を供給する。そして、成形形状を有する冶
具１４を中子部材１２上に配置し、加圧部材１１によ
り、冶具１４を下方に加圧して中空部材１２を変形させ
る。これにより、中空部材１２には冶具１４の形状が転
写され、所定の成形加工が行われる。この場合に、中空
部材１２の内部には、変形可能な中子１３があてがわれ
ているので、中空部材１２にしわ及び座屈が発生するこ
とはない。

【００１６】次に、本実施例方法により、実際に曲げ加
工した結果について比較例と比較して説明する。図１に
示す装置を使用して９０°曲げ試験を実施した。曲げ半
径は２０ｍｍである。被加工材はＪＩＳ６０６３合金
（Ｔｌ熱処理）を押出加工して形成した角パイプであ
る。この角パイプは１辺が７０ｍｍの正方形断面であ
り、内厚は２ｍｍ、長さは７００ｍｍである。

【００１７】このＪＩＳ６０６３合金の組成（単位；重
量％）及び機械的性質を夫々下記表１及び表２に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】圧力媒体はモーター油であり、加圧力は５
ｋｇ／ｃｍ²である。ゴム容器の厚さは１０ｍｍであ
り、中空部材と中子との間のクリアランスは１ｍｍであ
る。曲げ加工性はしわの深さで評価した。

【００２１】また、同じ材料を使用して図２に示す装置
によりプレス試験も行った。円柱状冶具１４の直径は２
０ｍｍであり、この冶具１４を中空部材１２内に１０ｍ
ｍ押し込んで中空部材１２の座屈量でプレス成形性を評
価した。

【００２２】これらの曲げ加工性及びプレス成形性の評
価結果を下記表３に示す。

【００２３】

【表３】

【００２４】但し、比較例１は可撓性を有しない樹脂中
子を使用した場合である。なお、プレス加工においては
これを使用していない。比較例２は中子を使用しなかっ
た場合である。

【００２５】表３から明らかなように、ゴム中子を使用
した実施例１の場合には曲げ加工時のしわ深さ及びプレ
ス加工時の座屈量が小さく、設計通りの加工を行うこと
ができた。一方、樹脂製の中子を使用した場合及び中子
を使用しなかった場合は、しわ深さが深く、また座屈量
も大きかった。

【００２６】図３は本発明の第３の実施例を示す図であ
る。１対の支持ポスト２０間に中空部材２１が配置さ
れ、内部に中子２２を挿入して中空部材２１の中央をラ
ム２３により押圧する。この場合に油圧ポンプ２４から
中子２２の内部に圧力媒体を供給する。

【００２７】図４は本発明の第４の実施例を示す図であ
る。本実施例は３つのロール２５により中空部材２１を
弧状に曲げ加工するものである。本実施例においても、
油圧ポンプ２４から中空部材２１内の中子２２に圧力媒
体を供給する。

【００２８】図５は本発明の第５の実施例を示す図であ
る。中空部材２１の一端部をクランプ型２７で握持し、
固定された曲げ型２８の端部に中空部材２１の端部を固
定する。そして、圧力型２６を中空部材２１に押し付け
つつ、圧力型２６を中空部材２１の長手方向に移動さ
せ、中空部材２１を曲げ型２８に沿って曲げ加工する。
本実施例においても、中空部材２１の内部に中子２２を
配置し、この中子２２内に油圧ポンプ２４から圧力媒体
を供給する。

【００２９】図６は本発明の第６の実施例を示す。中空
部材２１の両端部をクランプ型２９により握持し、両ク
ランプ型２９を中空部材２１の長手方向に引っ張りなが
ら、曲げ型３０により中空部材２１の中間部を押圧して
中空部材２１を曲げ加工する。この場合にも、中空部材
２１内に中子２１を挿入し、油圧ポンプ２４から圧力媒
体を中子２１内に供給する。

【００３０】図７は本発明の第７の実施例を示す。型３
１内に中空部材２を挿入し、更に中空部材２１内に中子
２２を挿入し、この中子２２内に油圧ポンプ２４から圧
力媒体を供給しつつ、押出冶具３３により中空部材２１
を前方に押し出す。そして、中空部材２１の型３１から
出た前方の部分を握持部材３２により握持して矢印で示
すように曲げ加工を加える。このように、中空部材２１
を押し出しながら、曲げ加工する。本実施例において
も、中子２２内に油圧ポンプ２４から圧力媒体を供給す
る。

【００３１】これらの図３乃至図７に示す実施例におい
ても、図１及び図２に示す実施例を同様の効果を奏す
る。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、圧力媒体を封入した可
撓性容器を中子として使用するので、曲げ加工及びプレ
ス加工において、しわ及び不要な変形並びに座屈の発生
を防止でき、加工により設計通りの形状を得ることがで
きる。また、圧力媒体は直接中空部材と接触することが
ないので、中空部材に腐食が生じることがなく、後処理
も不要で、作業性が優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例方法（曲げ加工）を示す
図である。

【図２】本発明の第２の実施例方法（プレス加工）を示
す図である。

【図３】本発明の第３の実施例方法を示す図である。

【図４】本発明の第４の実施例方法を示す図である。

【図５】本発明の第５の実施例方法を示す図である。

【図６】本発明の第６の実施例方法を示す図である。

【図７】本発明の第７の実施例方法を示す図である。

【符号の説明】

３,１２、２１；中空部材５,１３、２２；中子６、２４；油圧ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム製の中空部材を所定の形状
に塑性加工する中空形材の加工方法において、前記中空
部材の塑性変形すべき部分の内部に、気体又は液体状の
圧力媒体が封入された可撓性容器を配置して前記部分に
塑性変形を加えることを特徴とする中空形材の加工方
法。
【請求項２】前記塑性変形は、曲げ加工又はプレス成
形加工により行うことを特徴とする請求項１に記載の中
空形材の加工方法。