JPH09225545A - 管体成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 肉厚減少を来すことなく形状出しできるよう
にする。 【解決手段】 固定芯金２７と可動芯金２８との間にウ
レタンゴム３０を設けた組立体を下ダイ２２内に配置
し、プレススライド２１に上ダイ２４を取付けるホルダ
２３に、ボルト３１を用いて上下方向へフローティング
可能に上ノックアウト３３を支持させ、プレススライド
２１の下降に応じて可動芯金２８と固定芯金２７との間
でウレタンゴム３０を圧縮して素管Ｗを半径外方へ膨出
させ、下ダイ２２と上ダイ２４とが閉じる直前で、上ノ
ックアウト３３の環状突起３３ａで素管Ｗを軸方向へ押
して素管Ｗの膨出を援助する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、素管に内圧を加え
て膨出させ、管壁をダイの成形面に押付けて所定形状と
する管体成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車の懸架装置に装備される油
圧緩衝器は、一般に図４に示すように、シリンダ１を内
装したベースシェル２に局部的に膨出部３を設け、この
膨出部３にスプリングシート４を嵌合固定する構造とな
っている。この場合、前記膨出部３は、スプリングシー
ト４の内径部分を圧入させる筒状部３ａと、スプリング
シート４の段差部分４ｂを支承する段付部３ｂとを連接
した形状となっており、従来、この膨出部３の成形に
は、図５および６に示すような管体成形法が採用されて
いた。なお、図４中、５はシリンダ１に摺動自在に内装
したピストン（図示略）から延ばされたピストンロッ
ド、６はシリンダ１とベースシェル２との間に形成され
たリザーバ室で、シリンダ１内には油液が封入され、リ
ザーバ室６には油液とガスとが封入されるようになる。

【０００３】図５および６は、素管Ｗに内圧を加える媒
体として弾性体（ウレタンゴム等）１０を用いた例であ
り、弾性体１０は、下ダイ１１、上ダイ１２内に配置し
た固定芯金１３と可動芯金１４との間に保持されてい
る。下ダイ１１と固定芯金１３、上ダイ１２と可動芯金
１４との間には、素管Ｗを収納できるクリアランスが開
けられており、素管Ｗは、このクリアランスに挿入され
て固定芯金１３を支持するノックアウト（図示略）上に
位置固定されるようになっている。また、上ダイ１２と
可動芯金１４とは、プレス機械のスライドに支持されて
上下動するようになっており、下ダイ１１および上ダイ
１２の内面には、相互に突合された状態で所定の成形面
１５（図６）となる彫込部１１ａ、１２ａが形成されて
いる。

【０００４】成形に際しては、図５に示すように、固定
芯金１３と可動芯金１４との間に弾性体１０を保持し、
かつこれらの周りに素管Ｗをセットした後、スライドを
下降させる。すると、弾性体１０が固定芯金１３と可動
芯金１４との間に圧縮されて半径外方向へ膨張し、その
膨張力により素管Ｗが次第に膨出変形し、下ダイ１１に
上ダイ１２が突合されるプレス下死点では、素管Ｗの膨
出部分が成形面１５に押付けられて、上記した膨出部３
が成形されるようになる。なお、素管Ｗに内圧を加える
媒体としては、前記弾性体１０に代えて液圧を用いる場
合もあり、この場合は、予め下ダイ１１と上ダイ１２と
を突合させた状態として、素管Ｗ内に液圧を加えるよう
にする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の管体成形方法によれば、膨出部３の段付部３ｂ（図
４）の曲げ半径が小さくなっている部分を成形する際、
所望の段付形状を得ようとすると、内圧をかなり上げな
ければならず、結果として、段付部３ｂ内の曲げ角部１
６（図６）の肉厚が薄くなって強度的な信頼性が損なわ
れるという問題があった。

【０００６】なお、この問題を解決するため、例えば図
７に示すようにベースシェル２に別体のカラー７を溶接
固定して、ベースシェル２に対する膨出部の成形を省略
することも考えられるが、この場合は、部品点数の増大
や組立工数の増大による製造コストの上昇が避けられな
いようになる。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、肉厚減少を来す
ことなく形状出しでき、もって強度の向上に寄与する管
体成形方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、素管に内圧を加えて膨出させ、管壁をダ
イの成形面に押付けて所定形状とする管体成形方法にお
いて、素管に内圧を加える際、素管に軸方向の圧縮荷重
を加えるようにすることを特徴とする。

【０００９】このような管体成形方法においては、内圧
を加えて素管を膨出させる際、管体に軸方向の圧縮力を
加えることで、成形部内への材料の流動が容易となり、
内圧が小さくても曲げ半径の小さい角部の成形が可能に
なる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。

【００１１】図１は、本発明の管体成形方法を実行する
装置構成を示したものである。同図において、２０はプ
レス機械のベッド（図示略）上に固定されたベース、２
１はプレス機械のスライドであり、ベース２０上にはリ
ング状の下ダイ２２が載置固定され、一方、スライド２
１にはホルダ２３を介してリング状の上ダイ２４が支持
されている。下ダイ２２の上端および上ダイ２４の下端
には、それぞれの内周側に位置して相互に嵌合可能な凸
部２２ａ、凹部２４ａが設けられており、スライド２１
の下動に応じて上ダイ２４の凹部２４ａに下ダイ２２の
凸部２２ａが嵌入し、プレス下死点において凸部２２ａ
の先端が凹部２４ａの底に突合されるようになる。そし
て、下ダイ２２の、前記凸部２２ａを含む内周には成形
用彫込部２２ｂが、上ダイ２４の内周には成形用彫込部
２４ｂがそれぞれ形成されており、下ダイ２２に上ダイ
２４が合された状態において、これら成形用彫込部２２
ｂ，２４ｂは共働して１つの成形面を形成するようにな
る。

【００１２】ベース２０には透孔２０ａが設けられてお
り、この透孔２０ａ内には下ノックアウト２５を昇降さ
せる昇降駆動装置２６が配置されている。下ノックアウ
ト２５は、下ダイ２２の内径と同一の外径を有し、常時
はベース２０の、透孔２０ａの周りに設けた段差２０ｂ
上に着座する下降端に位置決めされている。この下ノッ
クアウト２５上には筒状の固定芯金２７が載置されると
共に、この固定芯金２７内には筒状の可動芯金２８が配
置されている。可動芯金２８は、固定芯金２７の上端に
設けた内方フランジ２７ａに摺動自在に嵌挿され、かつ
その下端部に螺合したストッパリング２９により固定芯
金２７からの抜けが規制されている。また、可動芯金２
８の上端には外方フランジ２８ａが設けられており、こ
の外方フランジ２８ａと前記固定芯金２７の上端（内方
フランジ２７ａも含む）との間には筒状の弾性体（ここ
ではウレタンゴム）３０が保持されている。なお、固定
芯金２７と可動芯金２８の外方フランジ２８ａとは、下
ダイ２２、上ダイ２４との間に素管Ｗの肉厚よりわずか
大きなクリアランスを形成するようにそれぞれの外径が
設定されている。

【００１３】一方、上ダイ２４を支持するホルダ２３に
は、ボルト３１およびこのボルト３１の上端部に螺合し
たナット３２を用いて上ノックアウト３３が吊下支持さ
れている。ボルト３１は、ホルダ２３に上下方向へ貫通
して設けた貫通孔２３ａに摺動自在に嵌挿され、その下
端部に設けたねじ部３１ａを上ノックアウト３３にねじ
込むことにより該上ノックアウト３３を昇降可能に支持
している。ボルト３１は、ホルダ２３の厚さより十分に
大きな長さを有し、これにより上ノックアウト３３は、
スライド２１が上方へ大きく上昇している状態では、自
重によりホルダ２３の下面から所定距離だけ離間する状
態に位置決めされる。そして、この状態からスライド２
１が下降すると、その下面が上記可動芯金２８の上面に
当接してスライド２１の下降と相対に上昇し、前記所定
距離を縮めてホルダ２３の下面に当接するようになる。
しかして、この上ノックアウト３３の上端には半径外方
へわずか突出する環状突起３３ａが設けられている。こ
の環状突起３３ａの外径は、上ダイ２４との間に素管Ｗ
の肉厚よりわずか大きなクリアランスＣを形成する大き
さに設定されている。

【００１４】以下、上記装置を用いて行う管体成形方法
について、図２も参照して説明する。

【００１５】成形に際しては、固定芯金２７と、可動芯
金２８と弾性体３０との組立体を予め下ダイ２２から抜
取った状態で、先ず下ダイ２２内に素管Ｗを挿入し、そ
の下端を下ノックアウト２５上に載せて固定状態とし、
次に、前記組立体を素管Ｗ内に挿入して、固定芯金２７
の下端を下ノックアウト２５に載せて該組立体を固定状
態とする。前記準備完了後、スライド２１が下降する
と、上ダイ２４が素管Ｗの上端部に嵌合すると共に、上
ノックアウト３３が可動芯金２８に当接してスライド２
１すなわち上ダイ２４の下降と相対に上昇し、図１およ
び図２に示すように上ノックアウト３３がホルダ２３
の下面に当接する。その後、さらにスライド２１が下降
すると、図２に示すように上ダイ２４、上ノックアウ
ト３３がホルダ２３およびスライド２１と一体に下降
し、可動芯金２８が下降して該可動芯金２８と固定芯金
２７との間で弾性体３０が圧縮される。すると、弾性体
３０は、その内径が可動芯金２８により拘束されている
ので、半径外方へ膨張し、下ダイ２２の彫込部２２ａお
よび上ダイ２４の彫込部２４ａ内に素管Ｗを次第に膨出
させる。

【００１６】その後、さらにスライド２１が下降する
と、弾性体３０がさらに半径外方へ膨張し、素管Ｗもさ
らに膨出する。そして、下ダイ２２の凸部２２の先端が
上ダイ２４の凹部２４ａ内に入り込み、プレス下死点に
近付くと、上ノックアウト３３の環状突起３３ａの下面
が素管Ｗの上端に当接し、上ノックアウト３３が下ノッ
クアウト２５に対して素管Ｗを軸方向に押圧する。すな
わち、素管Ｗは、弾性体３０から半径外方への膨張力を
受けると共に、上・下ノックアウト３３，２５から軸方
向の圧縮荷重を受けながら膨出量を増し、プレス下死点
では、図２に示すように、下ダイ２２と上ダイ２４と
の内面に共通に形成される１つの成形面３５に対して強
く押付けられて成形は終了し、所定形状をなす膨出部３
を有するベースシェル２（図４）が完成する。

【００１７】しかして、上記した成形の最終段階では、
素管Ｗが軸方向の圧縮荷重を受けることで、成形部内へ
の材料の流動が容易となり、弾性体３０を圧縮変形させ
る力すなわち内圧をそれほど大きくしなくても、曲げ半
径の小さい角部の成形が可能になり、内圧を下げること
ができる分、前記膨出部３における肉厚減少はきわめて
わずかとなる。ここで、素管Ｗの長さＬは、予め成形後
のベースシェル２の長さｌに対して所定の縮み代δを見
込んで長目に設定（Ｌ＝ｌ＋δ）するが、その縮み代δ
は、膨出部３の肉厚変化がほとんどないように、成形面
３５の輪郭から計算で求めた値とする。なお、成形終了
後、スライド２１と一体に上ダイ２４を上昇させると、
最初はボルト３１がホルダ２３内を摺動して上ノックア
ウト３３が不動となっているので、成形品としてのベー
スシェル２が下ダイ２２内に残る。そして、上ノックア
ウト３３がベースシェル２の上端から離れた後、昇降駆
動手段２６の作動で下ノックアウト２５を上昇させる
と、ベースシェル２が下ダイ２２から払い出される。

【００１８】ここで、本発明の管体成形方法により成形
したベースシェルと、従来の方法（図５、６）により成
形したベースシェルについて、その膨出部３の肉厚を測
定したところ、図３に示すような結果が得られた。図３
に示す結果より、従来の方法による膨出部３の肉厚減少
が最大で３０％程度であるのに対し、本発明の方法によ
る膨出部３の肉厚減少は最大で７％程度であり、きわめ
て肉厚減少が小さいことが確認できた。

【００１９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
管体成形方法によれば、内圧を加えて素管を膨出させる
際、管体に軸方向の荷重を加えるようにしたので、内圧
が小さくても曲げ半径の小さい角部の成形が可能にな
り、内圧を小さくできる分、膨出部の肉厚減少を小さく
抑えることができ、強度的信頼性の高い管体を得ること
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形方法を実行する装置の構造を示す
断面図である。

【図２】本発明に係る成形過程を順を追って示す断面図
である。

【図３】本発明の成形方法で得た管体の肉厚減少を従来
の方法によって得た管体のそれと比較して示す図であ
る。

【図４】本発明の成形対象の１つであるストラットのベ
ースシェルの形状と組立状態を示す断面図である。

【図５】従来の管体の成形方法の初期段階を示す断面図
である。

【図６】従来の管体の成形方法の最終段階を示す断面図
である。

【図７】従来のベースシェルの肉厚減少対策を示す断面
図である。

【符号の説明】

２０ ベース ２１ スライド ２２ 下ダイ ２４ 上ダイ ２７ 固定芯金 ２８ 可動芯金 ３０ 弾性体 Ｗ 素管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素管に内圧を加えて膨出させ、管壁をダ
   イの成形面に押付けて所定形状とする管体成形方法にお
   いて、素管に内圧を加える際、素管に軸方向の圧縮荷重
   を加えることを特徴とする管体成形方法。
2. 【請求項２】 素管に内圧を加える媒体として弾性体を
   用いることを特徴とする請求項１に記載の管体成形方
   法。
3. 【請求項３】 素管に内圧を加える媒体として液圧を用
   いることを特徴とする請求項１に記載の管体成形方法。