JP2004511349A - 管状部品を油圧成形する装置及び方法 - Google Patents
管状部品を油圧成形する装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004511349A JP2004511349A JP2002535823A JP2002535823A JP2004511349A JP 2004511349 A JP2004511349 A JP 2004511349A JP 2002535823 A JP2002535823 A JP 2002535823A JP 2002535823 A JP2002535823 A JP 2002535823A JP 2004511349 A JP2004511349 A JP 2004511349A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tubular blank
- blank
- shape
- cross
- die
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/033—Deforming tubular bodies
- B21D26/047—Mould construction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/033—Deforming tubular bodies
- B21D26/045—Closing or sealing means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
Abstract
Description
本願は、2000年10月19日に出願された米国仮特許出願第60/241,337号明細書の権益主張出願であり、かかる米国特許出願の記載内容全体を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【0002】
〔発明の分野〕
本発明は一般に、管状部品を一層効率的に油圧成形する改良装置及び方法に関する。特に、本発明は、管状部品の各端部を所望の形状に付形すると共に管状部品を油圧成形中保持するパンチを用いる装置及び方法に関する。
【0003】
〔発明の背景〕
典型的には、管状部品を油圧成形により成形するには、管素材を油圧成形ツール内に位置決めし、管素材の端部を固定する。次に、管素材の中間部分に油圧成形を施し、管素材の端部と油圧成形された中間部分との間に移行ゾーンを後に残す。次に、2つの移行ゾーンを管素材から除去し、後に完全に油圧成形された中間部分だけを残すことによって油圧成形品を完成させる。
【0004】
油圧成形品の端部を除去するこの工程があることにより効率が悪くなる。例えば、完成品から切除される端部は、屑原料になる。また、端部を切除する工程では、追加の切断ツールが必要になり、これにより、完成品を作るのに必要な装置が複雑になる。さらに、完成品を得るには各端部の移行ゾーンを切断する追加の工程が必要になるので時間が無駄になる。
油圧成形に関する幾つかの例が、ホートン氏に付与された米国特許第5,987,950号明細書及びジャッケル氏等に付与された米国特許第6,014,950号明細書に見られる。
【0005】
〔発明の概要〕
本発明の一目的は、中空部品を成形する改良装置及び方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、中空部品の少なくとも一端部を機械的に付形し、部品の一部を油圧成形することにより中空部品を効率的且つ費用効果良く付形する改良装置及び方法を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、パンチを用いて部品の各端部を固定すると同時にパンチがその端部を付形して各端部が油圧成形された中間部分と同一の形状を持つようにする部品の成形装置及び方法を提供することにある。
【0006】
上記目的は、基本的には、管状ブランクから部品を油圧成形する油圧成形ダイ組立体であって、部品は、ブランクの形状とは異なる所望の形状を有すると共にその一端部に所望の断面を有し、ダイ組立体は、部品の所望の外部形状にほぼ一致する断面形状を備えたダイキャビティを構成する内面を備えたダイ構造体と、ダイキャビティの互いに反対側の端部のところに設けられていて、管状ブランクの互いに反対側の端部に係合するよう構成されると共に配置された1対の管端部係合構造体とを有し、管端部係合構造体は、管状ブランクの互いに反対側の端部を密封し、管状ブランク内の油圧成形流体を加圧して管状ブランクを拡張させ、これがダイキャビティの内面と合致するように構成されると共に配置されており、管端部係合構造体のうちの第1のものは、部品の一端部のところの所望断面に一致した外部断面形状を有し、管端部係合構造体のうちの第1のものは、管状ブランクの一端部と押圧係合関係をなすよう可動であって、管状ブランクの一端部を管端部係合構造体のうちの第1のものの外部断面形状、かくして、部品の一端部のところの所定断面に一致させるようになっていることを特徴とする油圧成形ダイ組立体を提供することによって達成される。
【0007】
また、上記目的は、油圧成形部品を製造する方法であって、管状ブランクから部品を油圧成形する油圧成形ダイ組立体であって、部品は、ブランクの形状とは異なる所望の形状を有すると共にその一端部に所望の断面を有し、ダイ組立体は、部品の所望の外部形状に一致する断面形状を備えたダイキャビティを構成する内面を備えたダイ構造体と、ダイキャビティの互いに反対側の端部のところに設けられていて、管状ブランクの互いに反対側の端部に係合するよう構成されると共に配置された1対の管端部係合構造体とを有し、管端部係合構造体は、管状ブランクの互いに反対側の端部を密封し、管状ブランク内の油圧成形流体を加圧して管状ブランクを拡張させ、これがダイキャビティの内面と合致するように構成されると共に配置されており、管端部係合構造体のうちの第1のものは、部品の一端部のところの所望断面に一致した外部断面形状を有する油圧成形ダイ組立体を準備する工程と、管端部係合構造体のうちの第1のものを移動させ、これが管状ブランクの一端部と押圧係合関係をなすようにして管状ブランクの一端部を管端部係合構造体のうちの第1のものの外部断面形状、かくして、部品の一端部のところの所定断面に一致させる工程と、圧力を管状ブランク内に加えて管状ブランクを部品の所望の形状に成形する工程とを有していることを特徴とする方法を提供することによって達成される。
本発明の他の目的、利点及び特徴は、以下の詳細な説明、図面の記載及び特許請求の範囲の記載から明らかになろう。
【0008】
〔好ましい実施形態の詳細説明〕
図1には、本発明の全体が符号10で示された油圧成形ダイ組立体が分解斜視図で示されている。油圧成形ダイ組立体10は、可動上側ダイ構造体12と、可動下側ダイ構造体14と、固定ダイ構造体16と、固定ダイ構造体16が取り付けられた固定ベース18とを有している。複数の空気圧又は窒素入りばねシリンダ20が、固定ベース18上で運動可能に下側ダイ構造体14に取り付けられている。上側ダイ構造体12と下側ダイ構造体14と固定ダイ構造体16は互いに協働して、これらの間に、以下に説明するように実質的にボックス状又はマルチフェーセット形断面を有する長手方向ダイキャビティを構成している。好ましくは、上側ダイ構造体12、下側ダイ構造体14、固定ダイ構造体16及び固定ベース18それぞれは、適当な鋼材料、例えば、P−20鋼及び(又は)2714鋼で作られている。
【0009】
図1に示すように、上側ダイ構造体12は、長手方向反対側端部のところに1対のクレードル領域22を構成している。クレードル領域22は、上側ダイ構造体12の長手方向反対側の端部のところに上側クランプ構造体26を受け入れて収納するように形作られると共に配置されている。特に、クランプ構造体26はそれぞれ、複数の空気圧又は窒素ばねシリンダ24によってそれぞれ対応関係にあるクレードル領域22のところで上側ダイ構造体12に連結されており、これらばねシリンダは、クランプ構造体26と上側ダイ構造体12との相対的な上下運動を可能にする。
【0010】
下側ダイ構造体14は、これと同様なクレードル領域30をその長手方向反対側の端部に有し、これらクレードル領域は、下側クランプ構造体28を同様な仕方で受け入れるよう構成されると共に配置されている。図示のように、下側ダイ構造体14のクレードル領域30を形成する符号15で示された長手方向端部は、全体としてU字形の形をしている。
【0011】
下側クランプ構造体28は各々、マルチフェーセット表面形状の半分を構成する断面形状を備えた上向きの表面34を有している。本発明の観点からは、「マルチフェーセット形」という用語は、正方形、矩形、平行四辺形、多角形又は任意他の閉じられた非円形又は長円形の形を意味している。図示の実施形態では、表面34は、矩形の半分を構成している。
【0012】
図示の実施形態では、上側の2つのクランプ構造体26は、下側クランプ構造体28と実質的に同一であるが、これに対して逆さまになっている。特に、各上側クランプ構造体26は、マルチフェーセット形(即ち、矩形)表面形状のもう1つの半分を構成する断面形状を備えた下向きの表面36を有している。各クランプ構造体26の表面36はそれぞれ対応関係にある下側クランプ構造体28の表面34と協働して、上側ダイ構造体12を下降させたとき、管状ブランク40の端部を捕捉するマルチフェーセット形クランプ表面を形成する。
【0013】
例えば、図2、図3及び図4から理解できるように、上側ダイ構造体12は、実質的に逆U字形の断面を備えた長手方向チャネル38を備えている。チャネル38は、下向きの全体として水平に長手方向に延びる表面44及び表面44の互いに反対側の側部から互いに平行に延びる1対の互いに間隔を置いた長手方向に延びる垂直側面43によって構成されている。
【0014】
下側ダイ構造体14は、U字形長手方向端部15相互間でこれを垂直方向に貫通して延びる中央開口部42を有している。開口部42は、固定ダイ構造体16を受け入れる。下側ダイ構造体14の内部垂直表面41は、上述の中央開口部42を構成する。具体的に説明すると、1対の長手方向に延びる側面41は、開口部42の端縁を構成する。これら表面は、互いに平行に向かい合った関係をなして垂直方向に設けられている。下側ダイ構造体14のU字形端部15は、開口部42の長手方向側方末端を構成しており、このU字形端部は、互いに平行で向かい合った関係をなして垂直方向に設けられた内面(図示せず)を有している。
【0015】
固定ベース18は、実質的に矩形の金属スラブの形態をしている。固定ダイ構造体16は、固定ベース18の上面46に取り付けられている。固定ダイ構造体16は、全体として固定ベース18の中央に沿って、固定ベース18の上面46の長さの大部分に沿って延びる細長い構造体である。固定ダイ構造体16は、固定ベース18から上方に突出していて、この固定ダイ構造体は、その長手方向反対側の側部に設けられた実質的に垂直な側面48を有している。固定ダイ構造体16は、固定ダイ構造体の全体として垂直な側面48と下側ダイ構造体16の垂直表面41との間に最小限の隙間がある状態で、下側ダイ構造体14の開口部42内に延びるように構成されると共に配置されている。これと同様に、下側ダイ構造体14の端部15の内側横方向側面(図示せず)と固定ダイ構造体16の垂直端面49との間には最小限の隙間が存在している。固定ダイ構造体16は、上向きの全体として水平で長手方向に延びるダイ表面50を更に有し、このダイ表面50は、上側ダイ構造体12の長手方向に延びる下向きのダイ表面44に対して間隔を置いて向かい合った関係をなして構成されると共に配置されている。
【0016】
図4及び図5で最もよく分かるように、上述の側面41、上向き表面50、側面43及び下向き表面44は互いに協働して、実質的に長手方向の広がり全体を通じてマルチフェーセット形の断面形状を備えたダイキャビティ52を構成している。ダイキャビティ表面は、円形又は長円形管素材から油圧成形される部品の所望の形状を定める。
【0017】
図2は、上側ダイ構造体12を開き又は上昇位置で示している。この位置では、油圧成形ダイ組立体10を用いると、管状ブランク40を下側ダイ構造体14内に配置することができる。
【0018】
ブランク40を下側ダイ構造体14内に配置した後、上側ダイ構造体12を下降させてダイキャビティ52を形成する。ダイキャビティは最終的には、図4に示すダイキャビティよりも小さいのがよく、それにより、ブランク40をホートン氏に付与された米国特許第5,987,950号明細書に開示されているように油圧成形作業で拡張する前に管状ブランク40の僅かな圧潰を生じさせるようにするのがよく、かかる米国特許明細書の開示内容を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。管状ブランク40を閉じられた上側ダイ構造体12と下側ダイ構造体14との間に配置した状態で、取付け構造体90に取り付けられたパンチ81を備えた油圧成形ラム80を油圧成形ダイ組立体10の互いに反対側の側部から前進させて管状ブランク40の互いに反対側の端部に係合させる。図6及び図7に最もよく明確に示されているように、各パンチ81は、マルチフェーセット形(この場合、矩形)部分84内へ移行する初期傾斜部分82を有している。側方肩88を形成するベース86が、初期傾斜部分82と反対側のマルチフェーセット形部分84の一端部のところに形成されている。
【0019】
パンチ81は、機械的な締結具92、例えば、ボルトによって取付け構造体90の端部に固定されており、この機械的締結具は、パンチ81に形成された端ぐりアパーチュア94を通ってホルダ92内へ延びている。ベース86は好ましくは、パンチ81と取付け構造体90との間にスムーズで一様な移行部を形成するよう取付け構造体90の寸法形状と相補する寸法形状のものである。
【0020】
図示の実施形態では、傾斜部分82は好ましくは、ボックス状部分84の側部に対して約13゜〜17゜、最も好ましくは約15゜の角度θ(図7参照)をなしている。マルチフェーセット形部分84は好ましくは、マルチフェーセット形の形、例えば多角形、正方形、三角形、斜め平行四辺形などを構成する周長を持つように真っ直ぐな側部を有している。ボックス状部分84の周囲形状は、下側クランプ構造体28の上向き表面34及び上側クランプ構造体26の下向き表面36によって形成されたクランプ表面の形状に実質的に一致している。また、マルチフェーセット形部分84の寸法は、管状ブランク40の壁と密封締り嵌め関係をなすように構成されており、クランプ表面は、ブランク40の外部支持体となっている。
【0021】
傾斜部分82の自由端部のところのパンチ81の前方端部83は、マルチフェーセット形部分84よりも小さな寸法形状のものであり、かくして、前方端部83を図3に示すように管状ブランク40の非拡張端部内へ挿入することができる。パンチ81の前方端部83がブランク40の端部に係合した状態で、図3に示すように、上側ダイ構造体12を下降させた後、油圧成形ラムを油圧の作用下で更に前進させるのがよく、かくして、パンチ81は管状ブランク40の端部内に押し込まれる。パンチ81の傾斜部分82は、ブランク40の端部を次第に形成し、ついには、マルチフェーセット形部分84がブランク40の端部内に完全に挿入されるようになる。この工程の実施中、図3及び図8に最もよく示されているように、ブランク40の端部をマルチフェーセット形部分84、かくして、隣り合うクランプ表面34,36に合致させているときに、ブランク40の端部を外方に伸長させるのがよい。側方肩88の幅は好ましくは、管状ブランク40の厚さと実質的に同一であり、したがって、管状ブランク40の外面は、ベース86及びホルダ90の外面と一緒にスムーズに移行するようになる。
【0022】
かくして、管をパンチ上で形成して仕上がり状態の管形状に合わせると、ブランクのスクラップ部分を除去する必要はなく、これにより、切断の工具段取りが不要になり、それにより、費用と時間が節約される。
上記説明は、たった1つのパンチに関するものであるが、この説明は管40の互いに反対側の端部のところに設けられた両方のパンチ81に当てはまるものであることは理解されるべきである。
【0023】
管状ブランク40は丸形(円形断面)であってもよい。パンチ81は、ブランクとほぼ同じ高さ及び幅寸法を有している。ブランクは、矩形であり又は高さ又は幅寸法に沿って細長いパンチについて、長円形であってもよい。長円形の管状ブランクを用いる油圧成形法は、米国特許第5,987,950号明細書に開示されており、上述したように、かかる米国特許明細書の開示内容を本明細書の一部を形成するものとして引用する。断面が長円形の管状ブランクを利用することは、従来の円形断面と比較して有利である。というのは、かかる長円形断面により、全体としてボックス状(正方形ではない)の断面の形をしたダイキャビティ52の最終断面周長により厳密に一致した周長が得られるからである。かくして、キャビティ52を形成する表面に一致してブランクを拡張させる場合、ブランク40の拡張の度合いが少なくて済む。加うるに、ブランク40とキャビティ表面の形状がより厳密に一致していれば、ブランクをキャビティ52のコーナ部内へ一層容易に拡張させることができる。なお、かかるコーナ部では、拡張は、ブランク40の拡張中におけるブランクの外面とキャビティ上面との摩擦表面接触の度合いが高くなるので最も困難になる。
【0024】
図3で分かるように、ブランク40をダイ構造体12,14相互間の定位置に実質的にしっかりと保持すると、油圧成形シリンダ又はラム80をブランク40の互いに反対側の端部の両方に入れ子状に且つ密封的に挿入し、傾斜表面82がブランク40を互いに反対側の縁部に係合するようにする。
【0025】
ラム80を内方に押し込んでブランク40の互いに反対側の縁部が表面82上を滑って進み、ついには、表面88に係合し、かくして、ブランクの端部をパンチ81の部分84の外部形状に変換するようになる。すると、油圧成形シリンダは好ましくは、参照符号Fで示されているように、油圧成形流体(好ましくは、水)管状ブランク40を予め充填するが、大きな度合いには加圧しない。油圧流体を、一方又は両方のパンチ82に形成されたチャネル87を通して注入し、このチャネルは、対応関係にある取付け構造体90に形成されたチャネル97と連通している。予備充填作業は、サイクル時間を減少させるという目的及びスムーズな輪郭の部品を達成する目的上、好ましいが、或る用途に関しては、上側ダイ構造体12を、完全に下降させ、その後に流体を管状ブランク40の内部に適用するのがよい。
【0026】
密封状態のダイキャビティ52の端部は、クランプ構造体28,26のそれぞれのクランプ表面34,36と全体として同一の寸法形状の表面部分54によって構成されるものとして、全体として形状が矩形である。かくして、これら表面部分54は、パンチ81を図6に示すように管状部材の端部に押し込んだ後、管状部材40の端部の断面形状により構成される面積と同一又はこれよりもほんの僅かに大きい断面積を持つダイキャビティの領域を構成する。換言すると、ダイキャビティ52の部分54は、油圧成形中、管状ブランク40の形状を丸形又は長円形断面からマルチフェーセット形(この場合、矩形)断面形状に変換するのに必要な程度まで管状ブランク40を拡張するに過ぎないよう用いられるダイキャビティの領域を構成する。パンチ81を備えたブランク40の端部(これは、図6に示されている)が油圧成形される最終部品に望ましい形状を形成し、油圧成形後に切断し、管の残りの非切断部分が所望の部品に一致するようにしなければならない非拡張部分を構成することは無いので、相当な量のスクラップ材料が節約される。ダイ構造体の非拡張表面部分54は各々、パンチ81の部分84,86の形状と一致した形状を備える。
【0027】
キャビティ52は、その長手方向中央部分に向かって拡大部分56を更に有するのがよい。上側ダイ構造体12を下側ダイ構造体14に対して閉じると共にパンチ81をブランク40の端部内に密封的に挿入した状態で、流体Fを加圧して管状ブランク40を拡大して、これがダイキャビティ52を構成する表面と合致するようにするのがよい(図5及び図9参照)。管状ブランク40を、丸形ではないマルチフェーセット形(例えば、矩形)のダイキャビティ52内に拡張する。油圧成形組立体が拡大部分56を備えたダイキャビティを有している場合、ブランク40をその領域内で拡大させることになろう。ダイキャビティ52の部分54がパンチ81のマルチフェーセット形部分84の形状と一致した形状を備えているので、油圧成形部材は、その端部まで首尾一貫した形状を備え、したがって、端部を切除する必要はない。ブランクの一部の断面周長を著しく拡大する場合(例えば、元のブランク周長に対し5%以上)、ブランクの長手方向端部を互いに向かって内方に押してブランクが拡張されているときに肉厚を補足することが望ましい場合がある。ブランクを拡大せず、これをマルチフェーセット形ダイキャビティと一致するよう拡張するに過ぎない場合、ブランクの拡張中における端部の長手方向運動は不要な場合がある。好ましい油圧成形法についての詳細は、ジャッケル氏等に付与された米国特許第6,014,879号明細書に開示されており、かかる米国特許明細書の開示内容を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【0028】
別の実施形態によれば、管部品の一端部のところに相当大きな肉厚の補足が必要であるように相当な量の周長の拡大がその一端部のところに必要な場合、一般に、マルチフェーセット形パンチとは対照的に、円形又は長円形のパンチを用いることが望ましい。この利用は、材料がボックス状端部からよりも丸い端部からの方がより効率的且つ一様に拡大領域に向かって流れるからである。かかる油圧成形構成が図11に示されており、この場合、周囲のダイ構造体は、説明の便宜上、示されていない。図示の構造は、先に開示したように、傾斜した矩形のパンチ81を備えた1つの油圧成形ラム80及び矩形の取付け構造体90を有している。この構造は、円筒形ベース部分112及び端に差込み面取り(ベベル)部が形成された小径の円筒形部分102を含む第2の油圧成形ラム102を更に有している。管状ブランク40′の端部に係合する円形で環状の密封用肩114が、ベース部分112と円筒形部分102との間に形成されている。
【0029】
マルチフェーセット形パンチ81と係合するブランク40′の端部のところに、ダイ構造体(図示せず)は、ブランク40′を形成する表面形状を備え、したがって、ブランクの部分110のところの断面形状は、ブランクの丸い断面がマルチフェーセット形断面に変換される程度まで拡張されるにすぎないようになる。部分110は次第にテーパしたセグメント108と合体し、このセグメント108は、拡径矩形断面部分106まで延びている。これとは逆に、円筒形パンチ100と係合したブランク40′の端部のところでは、ダイ構造体は、ブランクの比較的短く拡径されていない円筒形部分105を形成する表面形状を備えている。ブランクは次に、符号105のところの丸い周囲形状から符号106で示した矩形断面領域に移行する。円筒形パンチ100は、拡大領域106及び急峻移行領域104の比較的大きな拡張を可能にする。というのは、管状部材40′の端部のところの長手方向の押出し作用が、パンチが丸形の場合に肉厚を補足するのに一層効果的だからである。円筒形パンチ100によって付形された成形部材の円筒形端部は代表的には、次に行う仕上げ作業中に切除される。
【0030】
他方、矩形パンチ81によって形成されたボックス状端部は、その端部が切除される必要がないように所望の最終部材形状に合わせて加減できる。
【0031】
図10に示すように、1以上のラム押出機120をパンチ81とホルダ90との間に据え付けることができる。ラム押出機120は、取付け構造体90及びパンチ81のベース86の矩形断面と形状が一致した矩形断面の形をしている。したがって、油圧成形ラム80′は、同一のダイキャビティ52内での短い管状ブランク40′の油圧成形に対応するためにダイキャビティ52の比較的拡径されていない部分54内へ更に伸長することができる。当然のことながら、伸長状態の油圧成形ラム80′は、油圧成形キャビティ52の拡大領域56まで伸長することができず、或いは、管状ブランク40′の端部とパンチ81の肩88との間の密封は、管状ブランクが拡大領域56内に拡張すると失われることになろう。
【0032】
かくして、本発明は、管状ブランクから部品を油圧成形する油圧成形ダイ組立体であって、ダイキャビティを構成する内面を備えたダイ構造体を有し、ダイキャビティが、その部品の所定の断面に一致した断面形状を有し、かかる部品がブランクの形状とは異なる所定の形状を有すると共にその一端部のところに所定の断面を有していることを特徴とする油圧成形ダイ組立体に関する。
【0033】
好ましい実施形態についての上記の詳細な説明及び添付の図面は、性質上単なる例示に過ぎず、本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲に属する他の全ての実施形態を含むものであることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の原理に従って構成された油圧成形ダイ組立体の上側及び下側ダイ構造体並びにボックス形パンチを示す分解斜視図である。
【図2】
油圧成形ダイ組立体の図1における1−1線矢視縦断面図であり、油圧成形ダイ組立体が、下側ダイ構造体内に位置決めされた管状ブランクを有し、上側ダイ構造体が、上昇又は完全開き位置で示され、ボックス状パンチが、管状ブランクの端部に係合している状態を示す図である。
【図3】
図2と類似した油圧成形ダイ組立体の縦断面図であるが、上側ダイ構造体が完全下降位置で示し、管状ブランクが下側ダイ構造体内に位置決めされ、ボックス状パンチが管状ブランクの端部に挿入され、流体が管状ブランク内に注入された状態を示す図である。
【図4】
図3の4−4線矢視断面図であり、油圧成形ダイ組立体内に配置されていて、油圧成形流体で満たされた非拡張状態の長円形管状ブランクを示す図である。
【図5】
図9の5−5線矢視断面図であり、互いに協働する上側油圧成形ダイと下側油圧成形ダイの拡張領域内で加圧下の流体で拡張された管状ブランクを示す図である。
【図6】
管状ブランクに係合しているボックス状パンチの部分断面部分斜視図である。
【図7】
図6の7−7線矢視縦断面図であり、ボックス状パンチを示す図である。
【図8】
図9の8−8線矢視断面図であり、ボックス状パンチが上側クランプ構造体と下側クランプ構造体との間に位置する管状ブランクの端部を示し、ボックス状パンチがこの端部内へ挿入された状態を示す図である。
【図9】
上側ダイ構造体が完全下降位置にあり、管状ブランクが加圧下の流体で拡張形状に油圧成形されている油圧成形工程を示す縦断面図である。
【図10】
パンチに取り付けられていて、比較的短いブランクを比較的長い油圧成形ダイ組立体で油圧成形できるようにする油圧成形ラム押出機の使用方法を示す縦断面図である。
【図11】
管状ブランクの互いに反対側の端部に係合したボックス状パンチ及び丸形パンチを備えた油圧成形ダイ組立体の縦断面図である。
Claims (12)
- 管状ブランクから部品を油圧成形する油圧成形ダイ組立体であって、前記部品は、前記ブランクの形状とは異なる所望の形状を有すると共にその一端部に所望の断面を有し、前記ダイ組立体は、前記部品の所望の外部形状にほぼ一致する断面形状を備えたダイキャビティを構成する内面を備えたダイ構造体と、前記ダイキャビティの互いに反対側の端部のところに設けられていて、前記管状ブランクの互いに反対側の端部に係合するよう構成されると共に配置された1対の管端部係合構造体とを有し、前記管端部係合構造体は、前記管状ブランクの互いに反対側の端部を密封し、前記管状ブランク内の油圧成形流体を加圧して前記管状ブランクを拡張させ、これが前記ダイキャビティの前記内面と合致するように構成されると共に配置されており、前記管端部係合構造体のうちの第1のものは、前記部品の前記一端部のところの前記所望断面に一致した外部断面形状を有し、前記管端部係合構造体のうちの前記第1のものは、前記管状ブランクの一端部と押圧係合関係をなすよう可動であって、前記管状ブランクの前記一端部を前記管端部係合構造体のうちの前記第1のものの前記外部断面形状、かくして、前記部品の前記一端部のところの前記所定断面に一致させるようになっていることを特徴とする油圧成形ダイ組立体。
- 前記第1の管端部係合構造体は、部分的に前記管状ブランクの前記一端部内に挿入される傾斜部分を有し、前記第1の管端部係合構造体は、前記管状ブランクの前記一端部内へ更に動かされて、前記管状ブランクの前記一端部の内側表面部分が前記傾斜部分に沿って押圧関係をなして摺動すると共に前記管状ブランクの前記一端部を、i)前記第1の管端部係合構造体上で、ii)前記第1の管端部係合構造体の前記外面と一致するように変形させるようになっており、前記ダイキャビティの一端部が、前記第1の管端部係合構造体を受け入れ、前記ダイキャビティの前記一端部のところの前記ダイキャビティの前記内面は、前記部品の前記一端部のところの前記部品の外面形状と一致した形状を有していることを特徴とする請求項1記載の油圧成形ダイ組立体。
- 油圧成形部品を製造する方法であって、管状ブランクから部品を油圧成形する油圧成形ダイ組立体であって、前記部品は、前記ブランクの形状とは異なる所望の形状を有すると共にその一端部に所望の断面を有し、前記ダイ組立体は、前記部品の所望の外部形状に一致する断面形状を備えたダイキャビティを構成する内面を備えたダイ構造体と、前記ダイキャビティの互いに反対側の端部のところに設けられていて、前記管状ブランクの互いに反対側の端部に係合するよう構成されると共に配置された1対の管端部係合構造体とを有し、前記管端部係合構造体は、前記管状ブランクの互いに反対側の端部を密封し、前記管状ブランク内の油圧成形流体を加圧して前記管状ブランクを拡張させ、これが前記ダイキャビティの前記内面と合致するように構成されると共に配置されており、前記管端部係合構造体のうちの第1のものは、前記部品の前記一端部のところの前記所望断面に一致した外部断面形状を有する油圧成形ダイ組立体を準備する工程と、前記管端部係合構造体のうちの前記第1のものを移動させ、これが前記管状ブランクの一端部と押圧係合関係をなすようにして前記管状ブランクの前記一端部を前記管端部係合構造体のうちの前記第1のものの前記外部断面形状、かくして、前記部品の前記一端部のところの前記所定断面に一致させる工程と、圧力を管状ブランク内に加えて管状ブランクを部品の所望の形状に成形する工程とを有していることを特徴とする方法。
- 管端部係合構造体のうちの第1のものとの押圧係合により形成された部品の一端部を切除しないで、部品を製品の状態にする工程を更に有していることを特徴とする請求項3記載の方法。
- 油圧成形部品を製造する方法であって、管状ブランクから部品を油圧成形する油圧成形ダイ組立体であって、前記部品は、前記ブランクの形状とは異なる所望の形状を有すると共にその一端部に所望の断面を有し、前記ダイ組立体は、前記部品の所望の外部形状に一致する断面形状を備えたダイキャビティを構成する内面を備えたダイ構造体と、前記ダイキャビティの互いに反対側の端部のところに設けられていて、前記管状ブランクの互いに反対側の端部に係合するよう構成されると共に配置された1対の管端部係合構造体とを有し、前記管端部係合構造体は、前記管状ブランクの互いに反対側の端部を密封し、前記管状ブランク内の油圧成形流体を加圧して前記管状ブランクを拡張させ、これが前記ダイキャビティの前記内面と合致するように構成されると共に配置されている油圧成形ダイ組立体を準備する工程と、圧力を管状ブランク内に加えて管状ブランクを部品の所望の形状に成形する工程と、ダイキャビティ内で形成された部品の一端部を切除することなく、部品を製品の状態にする工程とを有していることを特徴とする方法。
- 前記管端部係合構造体のうちの前記第1のものを移動させ、これが前記管状ブランクの一端部と押圧係合関係をなすようにして前記管状ブランクの前記一端部を前記管端部係合構造体のうちの前記第1のものの前記外部断面形状、かくして、前記部品の前記一端部のところの前記所定断面に一致させる工程と、圧力を管状ブランク内に加えて管状ブランクを部品の所望の形状に成形する工程を更に有していることを特徴とする請求項5記載の方法。
- 管状部材を拡張する工具であって、複数の側部によって形成されていて、管状部材の所望の内部形状を形成する周囲を備えた第1の部分と、前記第1の部分に結合された嵌合端部、前記嵌合端部と反対側の自由端部、長手方向軸線及び前記嵌合端部と前記自由端部との間に配置されていて、各々が前記嵌合端部から前記自由端部及び前記長手方向軸線に向かって先細になっていて、前記複数の側部と同一の数の複数の傾斜面を備えた傾斜部分とを有し、前記第1の部分の前記複数の側部は各々、前記長手方向軸線に実質的に平行であることを特徴とする工具。
- 前記複数の側部は、4つの側部から成り、前記複数の表面は、4つの表面から成ることを特徴とする請求項7記載の工具。
- 前記複数の側部は、矩形を形成していることを特徴とする請求項8記載の工具。
- 前記傾斜部分の前記複数の表面は各々、前記長手方向軸線に対して約13゜〜17゜傾斜していることを特徴とする請求項7記載の工具。
- 前記第1の部分は、前記第1の部分の前記周囲に沿って前記複数の側部のすぐ隣に位置した肩を備えるベースに結合されており、前記肩は、前記長手方向軸線に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項7記載の工具。
- 前記傾斜部分の前記自由端部は、前記傾斜部分及び前記第1の部分を完全に貫通して延びる開口部を有していることを特徴とする請求項7記載の工具。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US24133700P | 2000-10-19 | 2000-10-19 | |
PCT/IB2001/001946 WO2002032596A1 (en) | 2000-10-19 | 2001-10-17 | Apparatus and method for hydroforming a tubular part |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004511349A true JP2004511349A (ja) | 2004-04-15 |
JP2004511349A5 JP2004511349A5 (ja) | 2005-12-22 |
Family
ID=22910302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002535823A Pending JP2004511349A (ja) | 2000-10-19 | 2001-10-17 | 管状部品を油圧成形する装置及び方法 |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050126243A1 (ja) |
EP (1) | EP1326722B1 (ja) |
JP (1) | JP2004511349A (ja) |
KR (1) | KR100789014B1 (ja) |
CN (1) | CN1227079C (ja) |
AT (1) | ATE306337T1 (ja) |
AU (2) | AU9412401A (ja) |
BR (1) | BR0114789A (ja) |
CA (1) | CA2426029C (ja) |
CZ (1) | CZ20031109A3 (ja) |
DE (1) | DE60114038T2 (ja) |
MX (1) | MXPA03003379A (ja) |
NZ (1) | NZ525377A (ja) |
WO (1) | WO2002032596A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005161402A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-23 | Suzuki Motor Corp | ハイドロフォーム成形用金型及びハイドロフォーム成形方法 |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2404577C (en) * | 2002-09-23 | 2011-11-15 | Tesco Corporation | Pipe centralizer and method of forming |
DE10350147B4 (de) * | 2003-10-28 | 2008-03-13 | Daimler Ag | Segmentiertes Innenhochdruck-Umformwerkzeug |
CN101322995B (zh) * | 2008-06-27 | 2010-10-06 | 哈尔滨工业大学 | 大直径管件内高压成形模具 |
CN101927291B (zh) * | 2009-06-22 | 2012-11-14 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种管件液压成形预成形方法及其装置 |
CN102107240B (zh) * | 2009-12-25 | 2012-11-07 | 中国科学院金属研究所 | 一种简易的管材液压胀形装置及胀形方法 |
WO2011099592A1 (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-18 | 新日本製鐵株式会社 | ハイドロフォーム加工方法及びハイドロフォーム加工装置 |
KR101178920B1 (ko) * | 2010-05-07 | 2012-08-31 | 잘만테크 주식회사 | 히트파이프 제조방법, 그 제조방법에 의해 제조된 히트파이프 및 그 히트파이프를 포함하는 냉각장치 |
CN102756033B (zh) * | 2011-04-27 | 2015-09-30 | 上海汇众汽车制造有限公司 | 多层管快速充液成形方法和*** |
US8534107B2 (en) * | 2011-06-10 | 2013-09-17 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for pulsed forming, punching and trimming of tubular members |
CN104220231A (zh) * | 2012-03-14 | 2014-12-17 | 可持续太阳能公司 | 一种制造太阳能***的组件的方法 |
CN102836909A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-12-26 | 北京理工大学 | 内高压端头组合密封技术 |
DE102013109880B4 (de) | 2012-09-10 | 2016-11-03 | National Research Council Of Canada | Reibungsarmer Endennachschub beim Innenhochdruckumformen |
ES2690322T3 (es) | 2012-11-08 | 2018-11-20 | Dana Automotive Systems Group, Llc | Tubo de árbol de transmisión hidroformado con forma secundaria |
CN104785603B (zh) * | 2015-05-13 | 2018-07-27 | 宁波钜智自动化装备有限公司 | 一种用于内高压成形管件加工的分体式堵头 |
TWI609727B (zh) * | 2016-06-17 | 2018-01-01 | 國立中山大學 | 液壓成形方法及其裝置 |
CN107262585A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-10-20 | 柳州科瑞科技有限公司 | 一种左右对称式管材内高压成形设备 |
CN107350330A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-17 | 柳州科瑞科技有限公司 | 一种左右不对称式管材内高压成形设备 |
CN108787847A (zh) * | 2018-06-18 | 2018-11-13 | 苏州渼富临信息科技有限公司 | 一种压力成型设备的夹紧式模具 |
CN114762872A (zh) * | 2021-01-13 | 2022-07-19 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种管件内压支撑合模装置、方法以及管件的制造方法 |
CN114918308B (zh) * | 2022-06-17 | 2023-08-29 | 昆山精诚得精密五金模具有限公司 | 一种金属管加工用液压胀形机 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4761982A (en) * | 1986-10-01 | 1988-08-09 | General Motors Corporation | Method and apparatus for forming a heat exchanger turbulator and tube |
DE4017072A1 (de) * | 1990-05-26 | 1991-11-28 | Benteler Werke Ag | Verfahren zum hydraulischen umformen eines rohrfoermigen hohlkoerpers und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
US5170557A (en) * | 1991-05-01 | 1992-12-15 | Benteler Industries, Inc. | Method of forming a double wall, air gap exhaust duct component |
US5363544A (en) * | 1993-05-20 | 1994-11-15 | Benteler Industries, Inc. | Multi-stage dual wall hydroforming |
JP2760269B2 (ja) * | 1993-11-26 | 1998-05-28 | 株式会社デンソー | バルジ形状配管の製造方法 |
JP3509217B2 (ja) * | 1994-09-20 | 2004-03-22 | 株式会社日立製作所 | 異形断面管の成形方法並びに成形装置 |
IT1275894B1 (it) * | 1995-03-13 | 1997-10-24 | Soffiaggio Tecnica Srl | Procedimento per produrre un corpo tubolare soffiato pluridimensionale e dispositivo per realizzare il procedimento |
SK142999A3 (en) * | 1997-04-16 | 2000-05-16 | Cosma Int Inc | High pressure hydroforming press |
US6006567A (en) * | 1997-05-15 | 1999-12-28 | Aquaform Inc | Apparatus and method for hydroforming |
US6502822B1 (en) * | 1997-05-15 | 2003-01-07 | Aquaform, Inc. | Apparatus and method for creating a seal on an inner wall of a tube for hydroforming |
HUP0002702A3 (en) * | 1997-07-18 | 2001-02-28 | Cosma Internat Inc Aurora | Method and apparatus for forming an oval cross-section and pipe form metal member |
DE19833006B4 (de) * | 1998-07-22 | 2004-07-22 | Dr. Meleghy Hydroforming Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung rohrförmiger gebogener Hohlkörper durch Innenhochdruckumformen |
JP3688921B2 (ja) * | 1999-01-14 | 2005-08-31 | 日産自動車株式会社 | 液圧成形ノズルおよび液圧成形装置 |
US6279364B1 (en) * | 1999-02-16 | 2001-08-28 | Gary E. Morphy | Sealing method and press apparatus |
DE10056610A1 (de) * | 2000-11-15 | 2002-05-23 | Schuler Hydroforming Gmbh & Co | Vorrichtung zur Innenhochdruck-Umformung von Hohlkörpern |
-
2001
- 2001-10-16 KR KR1020037005496A patent/KR100789014B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-10-16 NZ NZ525377A patent/NZ525377A/en unknown
- 2001-10-16 AU AU9412401A patent/AU9412401A/xx active Pending
- 2001-10-16 US US10/399,192 patent/US20050126243A1/en not_active Abandoned
- 2001-10-17 DE DE60114038T patent/DE60114038T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-17 JP JP2002535823A patent/JP2004511349A/ja active Pending
- 2001-10-17 MX MXPA03003379A patent/MXPA03003379A/es active IP Right Grant
- 2001-10-17 AT AT01974611T patent/ATE306337T1/de active
- 2001-10-17 WO PCT/IB2001/001946 patent/WO2002032596A1/en active IP Right Grant
- 2001-10-17 CN CNB01817647XA patent/CN1227079C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-17 AU AU2001294124A patent/AU2001294124A1/en not_active Abandoned
- 2001-10-17 CZ CZ20031109A patent/CZ20031109A3/cs unknown
- 2001-10-17 EP EP01974611A patent/EP1326722B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-17 CA CA002426029A patent/CA2426029C/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-17 BR BR0114789-7A patent/BR0114789A/pt not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005161402A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-23 | Suzuki Motor Corp | ハイドロフォーム成形用金型及びハイドロフォーム成形方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1326722B1 (en) | 2005-10-12 |
WO2002032596A1 (en) | 2002-04-25 |
CN1471444A (zh) | 2004-01-28 |
EP1326722A1 (en) | 2003-07-16 |
CA2426029A1 (en) | 2002-04-25 |
WO2002032596A8 (en) | 2002-10-24 |
CN1227079C (zh) | 2005-11-16 |
DE60114038T2 (de) | 2006-06-22 |
ATE306337T1 (de) | 2005-10-15 |
WO2002032596A9 (en) | 2003-08-28 |
MXPA03003379A (es) | 2004-05-04 |
KR20030087614A (ko) | 2003-11-14 |
DE60114038D1 (de) | 2005-11-17 |
AU9412401A (en) | 2002-04-29 |
NZ525377A (en) | 2003-09-26 |
KR100789014B1 (ko) | 2007-12-26 |
BR0114789A (pt) | 2003-08-12 |
CZ20031109A3 (cs) | 2004-01-14 |
AU2001294124A1 (en) | 2002-04-29 |
US20050126243A1 (en) | 2005-06-16 |
CA2426029C (en) | 2009-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004511349A (ja) | 管状部品を油圧成形する装置及び方法 | |
US5987950A (en) | Hydroforming of a tubular blank having an oval cross section | |
AU725380B2 (en) | Hydroforming die assembly and method for pinch-free tube forming | |
JPH09122776A (ja) | 内高圧・変形法によって二重壁の貫通部を有する構成部材を製造する方法並びに装置 | |
US20080229802A1 (en) | Method of Forming a Metal Sheet Blank | |
CA2339840A1 (en) | Method of hydroforming tubular members | |
CA2104826A1 (en) | Apparatus and method for forming and hydropiercing a tubular frame member | |
US5941112A (en) | Method and apparatus for hydrotrimming and hydroshearing | |
US7127924B1 (en) | Double action punch assembly for hydroforming die | |
JP5182426B2 (ja) | ハイドロフォーム成形方法及びハイドロフォーム成形装置 | |
HU229111B1 (en) | Method of manufacturing disk member | |
CN217121393U (zh) | 一种适用于不同规格可伐环的套冲模具 | |
CN110976606A (zh) | 一种异型零件拉伸工艺及拉伸设备 | |
SU419289A1 (ru) | Способ закрытой шга.\\повки | |
TWI304856B (ja) | ||
JPS6324978Y2 (ja) | ||
RU2102173C1 (ru) | Способ изготовления полых деталей с фланцем и устройство для его осуществления | |
JP2000176591A (ja) | パイプ金具の鍛造方法 | |
JP2003266137A (ja) | 鍛造装置及び鍛造方法 | |
MXPA99001827A (en) | Hydroforming die assembly and method for pinch-free tube forming | |
JPS6393437A (ja) | 二輪車用フレ−ムの製造方法 | |
JPH01237037A (ja) | 閉塞鍛造法 | |
JPH11277176A (ja) | 筒状ワークの成形方法及び装置 | |
JPH02133140A (ja) | アンダカットを有するピストンの製造方法 | |
JPS61186141A (ja) | 拡大つば部加工方法及びその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041018 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070402 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20070629 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070706 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071002 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080324 |