JPH11156440A - 金属管の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真円度の高い小径厚肉金属管を、厚肉金属板
から成形する方法を提供する。 【解決手段】 金属板１を矩形に切断して素材２を形成
する工程Ａ（素材切断）と、相対向する両端部３にその
余部４を残して傾斜面５を形成する傾斜付け工程Ｂ（傾
斜付け）と、製品管の曲率に近づくように余部４側の外
周面６を押し潰す工程Ｃ（押潰し）と、素材２を端曲げ
る工程Ｄ（端曲げ）と、素材２をＵ形に成形する工程Ｅ
（Ｕ曲げ）と、該Ｕ形にした素材２をＯ形に成形する工
程Ｆ（Ｏ曲げ）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は金属管の成形方法
に関し、特に防振ブッシュの内筒などに用いる小径厚肉
金属管を厚肉金属板から製造する方法に係るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車部品として多く用いられる防振ブ
ッシュにおいて、車体等の支持シャフトを挿通する小径
厚肉金属管は、これまで押出成形による引き抜きパイプ
の切削加工品などが用いられて来たが、製品コストの低
下を目的として、引き抜きパイプの使用を止め、厚肉金
属板から成形加工できれば望ましいことである。

【０００３】厚肉金属板から小径厚肉金属管を成形する
場合、従来の常道によれば、図１３に示すように、コイ
ル巻きした厚肉金属板５０を切断し、矩形金属板５１を
得て、該金属板５１をそのまま、相対向する両端部の端
曲げ５２を行い、Ｕ曲げ５３及びＯ曲げ５４を順次行う
という一般的な工程を採用することとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、厚肉金
属板５０から小径厚肉金属管５５を成形する前記従来の
成形方法によれば、図１４に示すように、厚肉金属板５
０の両端部付近が直線状（矢示ａ部）のまま残存して当
該部位の曲率が他と異なることとなるほか、外周側の巻
き接合部ｂに口開きｃが生じたまま残され、又は、Ｖ溝
が形成されることがあるため、真円に近く成形すること
は難しいこととされ、特に肉厚ｔ／直径Ｄが０.１を超
えるような小径厚肉金属管の真円度の確保は不可能であ
った。

【０００５】そこで、この発明は、真円度の高い小径厚
肉金属管を、厚肉金属板から成形する方法を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる金属管
の成形方法は、請求項１によれば、金属板を矩形に切断
して素材を形成する工程と、素材の相対向する両端部に
傾斜付けをする工程と、外周面が製品管の曲率に近づく
ように素材の両端部を押し潰す工程と、素材の両端部を
端曲げる工程と、素材をＵ形に成形する工程と、Ｕ形に
成形した素材をＯ形に成形する工程とを有することを特
徴とする。

【０００７】請求項２によれば、金属板を矩形に切断し
て素材を形成する第１工程と、前記素材の相対向する両
端部に傾斜付けをする第２工程と、製品管の曲率に近づ
くように前記素材の両端部の外周面を押し潰す第３工程
と、前記素材の両端部を端曲げる第４工程と、前記素材
をＵ形に成形する第５工程と、該Ｕ形に成形した前記素
材をＯ形に成形する第６工程とを有することを特徴とす
る。

【０００８】そして、前記傾斜付け工程は、前記素材端
部の接合面で成形時に金属管の内寄りとなる側で板厚の
５０〜８０％に留めることを特徴とし、また、前記傾斜
付け工程は、前記素材端部をプレスにより押し潰して成
形し、それと時に金属管の内寄りとなる部位に膨出部を
形成することを特徴とし、さらに、前記押し潰す工程
は、前記素材端部から板厚の約１.０〜２.０倍の範囲内
で行うことを特徴とすると共に、前記端曲げる工程は成
形時に金属管の外寄りとなる側をダイでしごくことを特
徴とする。

【０００９】上記構成により、巻き接合部の口開きがな
く密着し、真円度が高く、かつ、コスト安価な小径金属
管の成形が厚肉金属板から容易にできることとなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づき説明する。図１に示すように、コイルから繰り
出された厚肉の金属板１を従前通り矩形に切断して素材
２を形成する工程Ａ（素材切断）と、素材２の相対向す
る両端部３，３にその余部４を残して傾斜面５の傾斜付
けをする工程Ｂ（傾斜付け）と、外周面６が製品管の曲
率に近づくように両端部３，３を押し潰す工程Ｃ（押し
潰し）と、素材２を端曲げる工程Ｄ（端曲げ）と、素材
２をＵ形に成形する工程Ｅ（Ｕ曲げ）と、該Ｕ形に成形
した前記素材２をＯ形に成形する工程Ｆ（Ｏ曲げ）とを
記載順に実施するものである。

【００１１】これらの工程Ａ〜Ｆにおいて、図２
（イ），（ロ）及び（ハ）にそれぞれ示すように、工程
Ｂ〜Ｄについては順不同、かつ、工程Ｄについては少な
くとも再度繰り返すこととしてもよい。そして、これら
の工程Ｂ〜Ｆにおいて、最も重要なことは、工程Ｂにお
ける傾斜面５は、素材２の成形時に金属管７の内寄りと
なる側で両端部３，３の板厚の５０〜８０％に留めるこ
とであり、また、工程Ｃにおける押し潰しは、素材２の
両端部３，３から板厚の約１.０〜２.０倍の範囲内で行
うことである。

【００１２】すなわち、工程Ｂは、図３（イ）に示すよ
うに、下型１０に素材２を載せ、素材２の上にパッド１
１を載せて弾性体１２で押さえ、素材２の相対向する両
端部３，３と接触するダイ１３，１３を内側に取り付け
た下１４で押圧して、図３（ロ）に示すように、板厚ｔ
の０.５ｔ〜０.８ｔに傾斜面５を形成する。傾斜面５は
製品管の内寄りになるもので、そのとき外周側の余部４
は押し潰される。なお、工程Ｂは工程Ｃ又は工程Ｄの後
に行ってもよいことは前記した図２に示されている通り
である。その場合、傾斜面５又はこれに相当する傾斜面
の形成については、図３（イ）に示す方法によってもよ
く、若しくはその他の適当な方法によってもよい。

【００１３】また、工程Ｃは、図４（イ）に示すよう
に、離間して固定した一対のダイ１５，１５に、傾斜面
５を有する素材２の両端部を載置してポンチ１６で叩打
する。ダイ１５の上端部の内コーナーには、図４（ロ）
に示すように、製品管の曲率とほぼ等しい円弧面１７を
形成してあり、素材２の両端部３，３の外周面６，６は
それに摺接してその曲率が外周面側に与えられる。ま
た、このとき両端部３，３の内周側先端付近はポンチ１
６と接触しないように保持する。

【００１４】工程Ｄは、図５に示すように、離間して固
定した一対のダイ２０，２０間に、傾斜面５，５を上側
にして素材２をポンチ２１で押し込んで、全体を湾曲さ
せるものである。

【００１５】工程Ｅは、図６に示すように、離間して固
定した一対のダイ３０，３０間に、端曲げ又は傾斜付け
後の素材２をポンチ３１で押し込むことにより、Ｕ形に
成形するものである。

【００１６】工程Ｆは、図７に示すように、接合面にほ
ぼ真円のキャビテイ４１，４１を形成した上下一対のダ
イ４０，４０で、Ｕ形に成形した素材２を真円に近づく
ように半径方向への力を均等に加えることである。

【００１７】ところで、上記の工程Ａ〜Ｆを経て成形さ
れた金属管７には、図８（ロ）に示すように、巻き接合
部ｂの内周面側の肉厚ｃが低下することがある。これに
対処すべく、図８（イ）に示すように、前記工程Ｂにお
ける傾斜付けに際し、ダイ１３とパッド１１の端面１８
との間に間隙１９が形成されるようにして、素材２の両
端部３，３の肉をその間隙１９に向けて移動させること
により、内周面側に膨出部８を形成する。

【００１８】また、図９（ハ）に示すように、巻き接合
部ｂの外周面側に僅かなＶ溝ｄが残る場合がある。これ
に対処すべく、図９（イ）に示すように、前記工程Ｄに
おいて素材２の余部４，４の金属管７の外周面となる端
部をダイ２０，２０でしごいて、図９（ロ）に示すよう
に、端面外周を引き延ばすことにより突起部９を形成し
て、Ｏ曲げの際の肉不足を補うこととする。

【００１９】さらに、図１０（ハ）に示すように、成形
した金属管７の側面にダイエッジの食い込み傷１８が発
生することがある。これに対処すべく、図１０（イ）に
示すように、前記工程Ｅにおいて、ダイ３０の離間間隔
Ｗを１０５〜１１５％の範囲で傷がなくなるまで拡げ
る。若しくは、図１０（ロ）に示すように、ダイ３０，
３０の内側を傾斜面として離間部を上部が開いた台形と
する。

【００２０】また、成形した金属管７の外径寸法が設定
寸法より０.５〜３％程度大きくなることがある。これ
に対処すべく、図１１に示すように、ダイ４０のキャビ
テイ４１の内径Ｘを素材２の材質に合わせて製品寸法の
９９.５〜９７％とすると共に、ダイ４０，４０の間隙
Ｙを１〜２ｍｍとする。

【００２１】さらに、高い精度が要求される金属管の真
円度が不足している場合には、図１２に示すように、前
記工程Ｆにおいて、上下のダイ４０，４０間で素材２を
周方向へ所定角度ごとに回転させて複数回の叩打を行う
こととする。

【００２２】かくして、巻き接合部の口開きがなく密着
し、真円度が高く、かつ、コスト安価な小径厚肉パイプ
の成形が可能となる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、請求項
１及び２の発明によれば、素材の両端部が口開きして接
合部が密着しないことを防止でき、かつ、真円度が向上
するとともに、工程数の大幅な増加もなく、金型構造が
簡単で、コスト安価に小径厚肉金属管を成形できる利点
を有する。

【００２４】また、請求項３の発明によれば、巻き接合
部で製品外側の材料の突出を防止することができる。請
求項４の発明によれば、切削加工に比べ生産タクトが早
くてコスト低下をもたらすほか、巻き接合部で製品内側
の材料の肉厚低下量を減少することができる。請求項５
の発明によれば、巻き接合部付近に曲率が小さく直線に
近い部分が残るのを防止できる。請求項６の発明によれ
ば、両端部の傾斜付け工程の加工量を減らし、少ない加
工力での加工が可能となり、また、巻き接合部で製品外
側への材料の突出や口開きを、端曲げの際のしごき量を
変えることにより、容易に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す工程概要図であ
る。

【図２】（イ），（ロ），（ハ）はそれぞれこの発明の
他の実施の形態を示す工程概要図である。

【図３】（イ）は工程Ｂの具体例を示す断面正面図、及
び、（ロ）は（イ）のＬ部分拡大図である。

【図４】（イ）は工程Ｃの具体例を示す断面正面図、及
び、（ロ）は（イ）のＭ部分拡大図である。

【図５】工程Ｄの具体例を示す断面正面図である。

【図６】工程Ｅの具体例を示す断面正面図である。

【図７】工程Ｆの具体例を示す断面正面図である。

【図８】（イ）は本発明による成形工程の部分的な変更
例を示す工程部分図、及び、（ロ）はその原因となる成
形例の断面図である。

【図９】（イ）は本発明による成形工程の部分的な変更
例を示す工程図、（ロ）は（イ）のＮ部分拡大図、及
び、（ハ）はその原因となる成形例の断面図である。

【図１０】（イ）は本発明による成形工程の部分的な変
更例を示す工程図、（ロ）はさらにその変更例を示す工
程図、及び、（ハ）はその原因となる成形例の断面図で
ある。

【図１１】本発明による成形工程の部分的な変更例を示
す工程図である。

【図１２】本発明による成形工程の部分的な変更例を示
す工程図である。

【図１３】従来の成形方法を示す工程図である。

【図１４】従来における厚肉金属板からなる小径金属管
の断面を示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ…切断工程 Ｂ…傾斜付け工程 Ｃ…押し潰し工程 Ｄ…端曲げ工程 Ｅ…Ｕ曲げ工程 Ｆ…Ｏ曲げ工程 １…金属板 ２…素材 ３…端部 ４…余部 ５…傾斜面 ６…外周面 ７…金属管 ８…膨出部 ９…突起部 １０…下型 １１…パッド １２…弾性体 １３，１５，２０，３０，４０…ダイ １６，２１，３１…ポンチ １７…円弧面 １９…間隙

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板を矩形に切断して素材を形成する
   工程と、素材の相対向する両端部に傾斜付けをする工程
   と、外周面が製品管の曲率に近づくように素材の両端部
   を押し潰す工程と、素材の両端部を端曲げる工程と、素
   材をＵ形に成形する工程と、Ｕ形に成形した素材をＯ形
   に成形する工程とを有することを特徴とする金属管の成
   形方法。
2. 【請求項２】 金属板を矩形に切断して素材を形成する
   第１工程と、前記素材の相対向する両端部に傾斜付けを
   する第２工程と、製品管の曲率に近づくように前記素材
   の傾斜付けした両端部の外周面を押し潰す第３工程と、
   前記押し潰した素材の両端部を端曲げる第４工程と、前
   記端曲げた素材をＵ形に成形する第５工程と、該Ｕ形に
   成形した前記素材をＯ形に成形する第６工程とを有する
   ことを特徴とする金属管の成形方法。
3. 【請求項３】 前記傾斜付け工程は、前記素材端部の成
   形時に金属管の内寄りとなる側で板厚の５０〜８０％に
   留めることを特徴とする請求項１又は２記載の金属管の
   成形方法。
4. 【請求項４】 前記傾斜付け工程は、前記素材端部をプ
   レスにより押し潰して成形し、それと時に金属管の内寄
   りとなる部位に膨出部を形成することを特徴とする請求
   項又は２記載の金属管の成形方法。
5. 【請求項５】 前記押し潰す工程は、前記素材端部から
   板厚の約１.０〜２.０倍の範囲内で行うことを特徴とす
   る請求項１〜４のいずれか記載の金属管の成形方法。
6. 【請求項６】 前記端曲げる工程は成形時に金属管の外
   寄りとなる側をダイでしごくことを特徴とする請求項１
   〜５のいずれか記載の金属管の成形方法。