JPH08168814A - Al合金製自動車構造用中空部材の製造方法 - Google Patents

Al合金製自動車構造用中空部材の製造方法

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JPH08168814A
JPH08168814A JP6312214A JP31221494A JPH08168814A JP H08168814 A JPH08168814 A JP H08168814A JP 6312214 A JP6312214 A JP 6312214A JP 31221494 A JP31221494 A JP 31221494A JP H08168814 A JPH08168814 A JP H08168814A
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JP
Japan
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outer periphery
bulging
cross
extruded
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JP6312214A
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English (en)
Inventor
Seizo Ueno
誠三 上野
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Honda Motor Co Ltd
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲げやねじりに対する強度を十分に有し、ス
ペースや重量等の制限から生じる断面形状の変化を自由
に調整することができるAl合金製自動車構造用中空部
材の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 (1)押出加工により外周を折り曲げた状態
で中空押出形材を形成し、該中空押出形材の少なくとも
一箇所にバルジ加工を施し、前記バルジ加工により折り
曲げた外周が伸ばされ、長手方向で断面形状の異なる中
空部材を得ることを特徴とするAl合金製自動車構造用
中空部材の製造方法。 (2)中柱を有する中空押出形材において、押出加工に
より中柱または外周のうち少なくともどちらか一方を折
り曲げた状態で該中空押出形材を形成し、該中空押出形
材の少なくとも一箇所にバルジ加工を施し、前記バルジ
加工により折り曲げた中柱または外周のうち少なくとも
どちらか一方が伸ばされ、長手方向で断面形状の異なる
中空部材を得ることを特徴とするAl合金製自動車構造
用中空部材の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、長手方向での断面形状
が部分的に変化したAl合金製自動車構造用中空部材の
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、地球環境に対する配慮および省エ
ネルギーの観点から、自動車の各種部材に対する軽量化
の要求が高まっている。その代表的な例が板材であるボ
ディーシート材で一部アルミ化が実現されている。一方
スペースフレームやドアビーム等の自動車構造用部材に
はいまだに鋼材が使用されており、軽量化が図られてい
ないのが現状である。また、これらの自動車構造用部材
は、部分的に曲げやねじりに対する強度が必要であった
り、スペースや重量等の制限により、長手方向での断面
形状が部分的に変化した材料が必要な場合が多く、この
ような場合に従来は、例えば図5に示されるように、大
きさの異なるパイプや形材である小型中空部材(2)と
大型中空部材(4)とをテーパー部材(3)を介して溶
接等で数本つなぎ合わせ1つの部材として使用してい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
方法では、形状が複雑になればなるほど部品数や加工の
手間が増え、加工費用や接合費用等のコストが増大する
などの問題が生じていた。例えばパイプであれば、口絞
りや口拡げ加工、プレス加工等を行うことにより部品の
一体成形加工が可能な形状もあるが、長手方向で断面形
状を大きく変化させる場合、材料の伸び値等の限界によ
り成形不可能であったり、なまし等の熱処理を行わなけ
れば成形できない等の問題があった。
【0004】また、中空部材はパイプと比較すると強度
的に有利であるため、中空部材を使用した方が良好な効
果が得られる箇所が多数存在するが、中空部材はバルジ
加工を施すと、加工部分が他の箇所と比較して板厚が薄
くなってしまうため、局部的な変形を起こしやすくなっ
てしまうという問題が発生し、強度不足の観点から、こ
のような中空形材を自動車構造用形材として使用するこ
とは困難であった。
【0005】
【問題を解決するための手段】本発明は上記事情に鑑
み、曲げやねじりに対する強度を十分に有し、スペース
や重量等の制限から生じる断面形状の変化を自由に調整
することができるAl合金製自動車構造用中空部材の製
造方法を提供するものである。
【0006】即ち、請求項1の発明は、押出加工により
外周を折り曲げた状態で中空押出形材を形成し、該中空
押出形材の少なくとも一箇所にバルジ加工を施し、前記
バルジ加工により折り曲げた外周が伸ばされ、長手方向
で断面形状の異なる中空部材を得ることを特徴とするA
l合金製自動車構造用中空部材の製造方法である。
【0007】また、請求項2の発明は、中柱を有する中
空押出形材において、押出加工により中柱または外周の
うち少なくともどちらか一方を折り曲げた状態で該中空
押出形材を形成し、該中空押出形材の少なくとも一箇所
にバルジ加工を施し、前記バルジ加工により折り曲げた
中柱または外周のうち少なくともどちらか一方が伸ばさ
れ、長手方向で断面形状の異なる中空部材を得ることを
特徴とするAl合金製自動車構造用中空部材の製造方法
である。
【0008】
【作用】本発明を図1、2を用いてさらに詳細に説明す
る。
【0009】本発明において、外周面を折り曲げて押出
し、押出管外周曲折部(12a)を形成する理由は、バ
ルジ加工を施した際に、折り曲げた状態のままの部分
(押出管部(12)と比較して、拡管部(14)の外周
伸長部(14a)の肉厚が薄肉とならないようにするた
めである。部材の外周の長さはバルジ加工後に断面サイ
ズが最も大きくなる部分の断面積を考慮し、材料の伸び
不足分以上の長さを折り曲げた形状にする。折り曲げる
形状は、後に行うバルジ加工を考慮して、できるだけゆ
るやかな曲線とすることが好ましい。
【0010】本発明において、中柱(15)を折り曲げ
て押出し、中柱曲折部(15a)を形成する理由は、中
柱を折り曲げない形状の押出形材にバルジ加工をした場
合、中柱が所望の長さまで伸びずに外周面のみが伸びて
膨らんでしまい、所望の断面形状にならない上に、外周
面の肉厚が薄肉となってしまうからである。また、中柱
(15)の位置は構造部材の強度を必要とする方向を考
慮して決め、中柱(15)の長さは、バルジ加工後の断
面サイズが最も大きくなる部分の中柱の長さと同じ長さ
にする。折り曲げる形状は、後に行うバルジ加工を考慮
して、できるだけゆるやかな曲線とすることが好まし
い。
【0011】また、バルジ加工により膨らます形状は、
もとの押出材の形状から別の形状に変更ができ、膨らま
す部分は1ヵ所のみではなく長手方向に数カ所形成する
ことも可能である。更に、この部材に絞り加工、口広げ
加工、プレス加工、曲げ加工等を行うことにより、希望
の部材を得ることができる。
【0012】本発明に用いられるAl合金としてはJI
S6N01合金、JIS6063合金、JIS7003
合金等があるがこれらに限定されるものではない。
【0013】本発明に係わる中空部材の押出管部(1
2)および拡管部(14)の断面形状は、実施例である
図1、図2の他に図3、図4に示されるような形状があ
るが、これらに限定されるものではなく、用途や使用条
件により種々変化させることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0015】(実施例1)JIS6N01合金を用いて
Al合金鋳塊を製造し、次いで通常の押出方法によっ
て、図1(a)の押出管部(12)に示すような断面形
状で、幅40mm、高さ45mm、肉厚2.5mm、長
さ600mmである中空押出形材を製造し、T6処理を
施した。なお外周面には後のバルジ加工の際にスムーズ
に伸びるように、内側にゆるやかに折り曲げた押出管外
周曲折部(12a)が形成されており、押出管外周曲折
部(12a)の曲げ角度および周長はバルジ加工後の周
長を考慮して決定する。実施例1においては、バルジ加
工後の幅および高さの伸びを30%に設定し、バルジ加
工前の周長を(40×1.3+45×1.3)×2(m
m)とした。次にこの断面の中空押出形材にバルジ加工
を施し、図1(b)に示すような幅52mm、高さ58
mmの外周伸長部(14a)を形成した。バルジ加工の
具体的な方法は、該中空押出形材に成形型を押し当て、
形材の両端部から押し金を挿入して形材を固定し、形材
の内部に油を注入してこれに高圧を作用させて、外周が
直線状になるまで局所的に膨らませるものである。以上
の工程により、図1(a)に示すような、押出管部(1
2)と拡管部(14)を一体で備えた、長手方向で部分
的に断面形状の異なったAl合金製自動車構造用中空部
材(10)を得た。
【0016】(実施例2)JIS6063合金を用いて
Al合金鋳塊を製造し、次いで通常の押出方法によっ
て、図2(a)の押出管部(12)に示すような断面形
状で、幅60mm、高さ60mm、肉厚3mm、長さ7
00mmである中空押出形材を製造し、T5処理を施し
た。なお中柱(15)は後のバルジ加工の際にスムーズ
に伸びるように、ゆるやかに折り曲げた中柱曲折部(1
5a)が形成されており、実施例2においては、バルジ
加工後の中柱の伸びを16%に設定し、バルジ加工前の
中柱の長さを60×1.16(mm)とした。また、実
施例2において中柱は、上面の中点と下面の中点を結ん
でいる。次にこの断面の中空押出形材に実施例1と同様
のバルジ加工方法を施し、中柱が直線状になるまで局所
的に膨らませ、図2(b)に示すような幅60mm、高
さ70mmの中柱伸長部(15b)を形成した。以上の
工程により、図2(a)に示すような、押出管部(1
2)と拡管部(14)を一体で備えた、長手方向で部分
的に断面形状の異なったAl合金製自動車構造用中空部
材(10)を得た。
【0017】(実施例3)請求項1に係る実施例は、前
述した実施例1の他に図3(a)、(b)、(c)、
(d)に示すような断面形状のものがある。図3(a)
〜(d)の左側の図はバルジ加工する前の押出管の断面
形状を示しており、右側の図はバルジ加工後の拡管部
(14)の断面形状を示している。
【0018】(実施例4)請求項2に係る実施例は、前
述した実施例2の他に図4(a)、(b)、(c)、
(d)、(e)に示すような断面形状のものがある。図
4(a)〜(e)の左側の図はバルジ加工する前の押出
管の断面形状を示しており、右側の図はバルジ加工後の
拡管部(14)の断面形状を示している。
【0019】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の方法によ
れば長手方向で部分的に断面形状が大きく変化したAl
合金製自動車構造用中空部材を得ることができるため、
従来Al合金材料を使用することができなかった自動車
の構造用部材として十分に使用でき、さらに従来よりも
工程数が減り生産性が高まる等、工業上顕著な効果をも
たらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は、請求項1の発明に係わるAl合
金製自動車構造用中空部材の斜視図である。図1(b)
は、(a)のA−A断面図である。
【図2】図2(a)は、請求項2の発明に係わるAl合
金製自動車構造用中空部材の斜視図である。図2(b)
は、(a)のB−B断面図である。
【図3】図3(a)〜(d)は請求項1の発明に係わる
他の実施例である。
【図4】図4(a)〜(e)は請求項2の発明に係わる
他の実施例である。
【図5】図5は従来の自動車構造用中空部材の斜視図で
ある。
【符号の説明】
1 溶接部 2 小型中空部材 3 テーパー部材 4 大型中空部材 10 Al合金製自動車構造用中空部材 12 押出管部 12a 押出管外周曲折部 14 拡管部 14a 外周伸長部 15 中柱 15a 中柱曲折部 15b 中柱伸長部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】押出加工により外周を折り曲げた状態で中
    空押出形材を形成し、該中空押出形材の少なくとも一箇
    所にバルジ加工を施し、前記バルジ加工により折り曲げ
    た外周が伸ばされ、長手方向で断面形状の異なる中空部
    材を得ることを特徴とするAl合金製自動車構造用中空
    部材の製造方法。
  2. 【請求項2】中柱を有する中空押出形材において、押出
    加工により中柱または外周のうち少なくともどちらか一
    方を折り曲げた状態で該中空押出形材を形成し、該中空
    押出形材の少なくとも一箇所にバルジ加工を施し、前記
    バルジ加工により折り曲げた中柱または外周のうち少な
    くともどちらか一方が伸ばされ、長手方向で断面形状の
    異なる中空部材を得ることを特徴とするAl合金製自動
    車構造用中空部材の製造方法。
JP6312214A 1994-12-15 1994-12-15 Al合金製自動車構造用中空部材の製造方法 Pending JPH08168814A (ja)

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