JP4492184B2 - Hydroforming method and preform of hydroformed product - Google Patents
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Description
本発明は、液圧成形時の接合部分の剥れが検知可能な液圧成形方法と液圧成形品の予備成形体に関する。 The present invention relates to a hydroforming method capable of detecting peeling of a joint portion during hydroforming and a preform of a hydroformed product.
たとえば、サイドメンバ等の自動車の車体構造部材は、衝撃吸収性を向上させるために中空構造とされ、かつ、強度を補うために内部に中空断面を仕切る補強リブ材が配設されている。 For example, vehicle body structural members of automobiles such as side members have a hollow structure in order to improve shock absorption, and reinforcing rib members that divide the hollow cross section are disposed inside to supplement the strength.
このような構造部材は、アルミニウム合金を押出し成形して形成する場合があるが、長手方向に関する補強リブ材の設定配置が困難であり、形状やレイアウトの自由度も低いことから、最近では、液圧成形により形成している(下記特許文献1参照)。 Such a structural member may be formed by extruding an aluminum alloy. However, since it is difficult to set and arrange reinforcing rib members in the longitudinal direction and the degree of freedom in shape and layout is low, recently, It is formed by pressure molding (see Patent Document 1 below).
この特許文献1の提案は、上面板材料と下面板材料との間にハニカムコア材料を設け、ハニカムコア材料を部分的に接合した後、金型中で液圧バルジ加工により塑性変形し、パネル材を成形するものである。 In the proposal of Patent Document 1, a honeycomb core material is provided between an upper plate material and a lower plate material, and the honeycomb core material is partially joined, and then plastically deformed by hydraulic bulging in a mold. The material is molded.
しかし、上面板材料と下面板材料との間に中間材を接合した状態で金型内に設置し、液圧成形する場合には、両材料が所定形状に膨出成形された場合であっても、内部の中間材の接合状態は、外部からは一切目視できず、液圧成形中に液圧成形品の品質を確認することはできないという問題がある。 However, in the case where the intermediate material is joined between the upper surface plate material and the lower surface plate material and placed in the mold and subjected to hydraulic molding, both the materials are swelled into a predetermined shape. However, there is a problem in that the joining state of the internal intermediate material cannot be visually observed from the outside, and the quality of the hydroformed product cannot be confirmed during the hydroforming.
特に、自動車の車体構造部材のように、外板材に対する補強リブ材の接合状態が補強強度に大きく影響する場合には、この接合状態の確認は極めて重要であるが、実際上、個々の製品ごとに外板材を開けて内部構造を調べることはできない。また、たとえば、X線を照射して個々の内部構造を調べるにしても、設備的にも、作業能率的にも不利となる。
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決し、液圧成形品内部の接合部の剥れを極めて簡単に検知することができる液圧成形方法と液圧成形品の予備成形体を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems associated with the above prior art and provides a hydraulic molding method and a preform of a hydraulic molded product that can very easily detect peeling of the joint inside the hydraulic molded product. For the purpose.
上記目的を達成する本発明に係る液圧成形方法は、少なくとも一対の外板材間に少なく
とも1枚の内板材を配置し、前記外板材の縁部を重ね合わせて接合すると共に前記外板材と内板材とを部分接合して予備成形体を形成し、当該予備成形体を金型内に配置し、該予
備成形体の内部に液圧を供給して膨出成形するとき、前記外板材と内板材の接合部が剥れ
ると、当該外板材の内外部が連通し、前記接合部は、前記外板材の内外部の連通を容易にする剥れ弱め部を有し、前記剥れ弱め部は、前記接合部の領域内の外板材に予め通孔を形成し、当該通孔を内板材により閉塞した状態で前記外板材と内板材とを溶接接合することにより形成することを特徴とする。
In the hydroforming method according to the present invention for achieving the above object, at least one inner plate material is disposed between at least a pair of outer plate materials, and the edges of the outer plate material are overlapped and joined together. When a preform is formed by partially joining a plate material, the preform is placed in a mold, and a liquid pressure is supplied to the inside of the preform to bulge and form the inner plate and the inner plate. When the junction of the plate material is peeled, the inner and outer portions of the outer sheet is communicated, the joint has a peeling weakening portion to facilitate communication inside and outside of the outer plate, the peeling weakened portion The through plate is formed in advance in the outer plate material in the region of the joining portion, and the outer plate material and the inner plate material are welded and joined in a state where the through hole is closed by the inner plate material .
また、上記目的を達成する本発明に係る液圧成形品の予備成形体は、金型内に配置され
た状態で内部に供給される液圧により膨出成形される液圧成形品の予備成形体であって、
重ね合わせて接合された外周縁部を有する少なくとも一対の外板材と、当該外板材の間に
配置された少なくとも1枚の内板材と、前記外板材と内板材とを部分接合してなる接合部
とを有し、内部に液圧を供給して膨出成形するとき、前記外板材と内板材の接合部が剥れ
ると、当該外板材の内外部を連通状態とし、前記接合部は、前記外板材の内外部の連通を容易にする剥れ弱め部を有し、前記剥れ弱め部は、前記接合部の領域内の外板材に予め通孔を形成し、当該通孔を内板材により閉塞した状態で前記外板材と内板材とを溶接接合することにより形成することを特徴とする。
In addition, the preform of the hydraulic molded product according to the present invention that achieves the above object is a preform of the hydraulic molded product that is bulging and molded by the hydraulic pressure supplied to the interior while being placed in the mold. Body,
At least a pair of outer plate members having outer peripheral edge portions that are overlapped and bonded, at least one inner plate member arranged between the outer plate members, and a bonded portion formed by partially bonding the outer plate member and the inner plate member When the joint between the outer plate material and the inner plate material is peeled off when supplying the hydraulic pressure to the inside and bulging and molding, the inner and outer sides of the outer plate material are in a communication state, and the joint portion is There is a peeling weakening portion that facilitates communication between the inside and outside of the outer plate material, and the peeling weakening portion forms a through hole in advance in the outer plate material in the region of the joint portion, and the through hole is used as the inner plate material. The outer plate material and the inner plate material are welded and joined in a state of being closed by the above .
上記のように構成した本発明は、外板材と内板材を接合した状態の予備成形体を金型内
で液圧膨出成形するとき、外板材と内板材の接合部が外れると、外板材の内外部が連通し
、内部の液圧が外板材の外部に漏れるため、前記接合部の外れを、極めて簡単に検知する
ことができる。また、液圧成形品が金型から外部に搬出された場合でも、接合部の外れを
外部から直接目視することにより確認することもできる。したがって、流れ作業により液
圧成形品を生産する場合、検知結果を直ちに作業開始部にフィードバックすれば、液圧成
形品の品質不良を防止し、素早い対処も可能となる。そして、前記接合部の領域内の外板材に予め通孔を形成し、当該通孔を内板材により閉塞した状態で前記外板材と内板材とを溶接接合することにより外板材と内板材との接合部に連通を容易にする剥れ弱め部を形成すると、剥れにより直ちに連通状態が生じ、成形初期の段階で接合剥れを検知できる。
In the present invention configured as described above, when the preform formed in a state in which the outer plate material and the inner plate material are joined is subjected to hydraulic expansion molding in the mold, the outer plate material is removed when the joint portion of the outer plate material and the inner plate material is detached. Since the inside and outside communicate with each other and the internal hydraulic pressure leaks to the outside of the outer plate material, it is possible to detect the disconnection of the joint portion very easily. Further, even when the hydroformed product is carried out of the mold, it can be confirmed by directly observing the disconnection of the joint portion from the outside. Therefore, when producing a hydraulic molded product by a flow operation, if the detection result is immediately fed back to the operation start unit, it is possible to prevent a quality defect of the hydraulic molded product and take quick action. Then, a through hole is formed in the outer plate material in the region of the joint portion in advance, and the outer plate material and the inner plate material are welded and joined in a state where the through hole is closed by the inner plate material. When a peeling weakened portion that facilitates communication is formed in the joint, a communication state is immediately generated by the peeling, and the joint peeling can be detected at an early stage of molding.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態に係る予備成形体を示す平面図、図2は図1の2−2線に沿う断面図、図3は図1の3−3線に沿う断面図、図4は膨出成形後の液圧成形品を示す断面図である。 1 is a plan view showing a preform according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a hydroformed product after bulging.
たとえば、自動車の車体構造材であるサイドメンバは、図4に示すように、断面が略矩形状をした中空の軸状部材1と、この軸状部材1の内部で角部を支持するようにクロス状に設けられた補強リブ材2とから構成された中空の液圧成形品が用いられる。この液圧成形品は、一対の外板材3,4の周縁部や、内板材5,6の周縁部と外板材3,4などを予め接合して形成した予備成形体を金型内で液圧により膨出して成形する。
For example, as shown in FIG. 4, a side member that is a vehicle body structural member of an automobile has a hollow shaft-shaped member 1 having a substantially rectangular cross section, and supports a corner portion inside the shaft-shaped member 1. A hollow hydroformed product composed of reinforcing
図1,2に示すように、予備成形体10は、比較的長尺な2枚の外板材3,4からなる軸状部材1内に、補強リブ材2としての2枚の内板材5,6が設けられ、内板材5,6の端部と外板材3,4の所定位置が溶接により部分接合されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
さらに詳述すれば、外板材3,4は、内板材5,6により補強された補強部7aと、内板材5,6が配置されていない非補強部7bと、内部に液圧を供給する液圧供給部7cとを有し、周縁部が内部の気密性を保持するため重ね合わされて溶接され接合部Sが形成されている。
More specifically, the
前記液圧供給部7cは、図1に示すように、液圧注入口8と開口部9とを有し、液圧注入口8は、非補強部7bを介して補強部7aと連通されている。
As shown in FIG. 1, the hydraulic
外板材3,4の補強部7aは、図3に示すように、中央部が軸方向一端から他端まで接合された内板材5,6の両側端を外板材3,4に接合することにより形成しているが、内板材5,6や外板材3,4の接合は、次のようにして行なわれる。
As shown in FIG. 3, the reinforcing portions 7 a of the
図5は図6の5A−5A,5B−5B,5C−5C,5D−5Dの各線に沿う断面図であり、(A)は下側の内板材と下側の外板材との接合状態、(B)は内板材相互の接合状態、(C)は上側の内板材と上側の外板材との接合状態、(D)は外板材周囲の接合状態を示し、図6(A)〜(D)は予備成形体の補強部成形工程を順に示す平面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along
内板材5,6と外板材3,4の接合は、まず、図5(A)に示すように、下側の外板材4の補強部7aの中央に下側の内板材6を載置し、図6(A)に示すように、下側の内板材6の両側縁部位を下側の外板材4に軸方向一端から他端まで内板材5の上方から溶接することにより行なう。この溶接方法は、指向性が良好で溶け込みが深いプラズマ溶接が好ましい。
As shown in FIG. 5A, first, the lower
次に、図5(B)に示すように、下側の内板材6の上に上側の内板材5を載置し、下側の内板材6の中央部位と上側の内板材5の中央部位とを、図6(B)に示すように、前記内板材6と外板材4の各側端部位の溶接線と平行になるように、内板材5の上方から軸方向全長にわたりプラズマ溶接し接合する。
Next, as shown in FIG. 5B, the upper
そして、図5(C)に示すように、上側の内板材5の上に上側の外板材3を重ね合わせ、図6(C)に示すように、内板材5の両側端部近傍と外板材3とを外板材3の上方からプラズマ溶接し接合する。
Then, as shown in FIG. 5 (C), the upper
最後に、図5(D),図6(D)に示すように、外板材3,4の外周縁部を全周にわたりプラズマ溶接して密封すると、図3に示す予備成形体10が得られる。
Finally, as shown in FIGS. 5D and 6D, when the outer peripheral edge portions of the
ここに、本実施形態に係る予備成形体10においては、内板材5の両側端部と外板材3との接合部Sの領域R(図1の一点鎖線で囲まれた所定幅Mと所定長さLを有する領域、以下、接合領域Rと称することもある)内に剥れ弱め部Yが形成されている。剥れ弱め部Yは、後述する液圧成形時に、内板材5と外板材3の接合が剥れる場合、通常の接合部Sの剥れより先に剥れて外板材3の内外を連通し、液圧成形時の供給された液が外部へ漏れ、接合剥れの速やかな検知を可能にする部分である。
Here, in the
図7は本実施形態に係る剥れ弱め部を示し、(A)は溶接前の剥れ弱め部の拡大断面図、(B)は溶接後の剥れ弱め部の拡大断面図である。 7A and 7B show an exfoliation weakening portion according to the present embodiment. FIG. 7A is an enlarged cross-sectional view of the exfoliation weakening portion before welding, and FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of the exfoliation weakening portion after welding.
本実施形態の剥れ弱め部Yは、具体的には、図7(A)に示すように、外板材3,4と内板材5,6との接合領域R(内板材5,6の両側端部)に対応する外板材3,4に通孔Oを開設し、この通孔を閉鎖するように内板材5,6を裏当てした状態でプラズマ溶接することにより形成している。
Specifically, as shown in FIG. 7A, the peeling weakening portion Y of the present embodiment is a joint region R between the
孔付の外板材3,4と内板材5,6を溶接すると、図7(B)に破線ハッチで示すように、下側の外板材4の通孔周辺の肉や内板材6の一部が溶融し、なだらかな凹状の湯溜りが生じ、これが固化して通孔Oを塞ぎ、内板材5,6や外板材3,4と一体化した比較的肉厚tsの薄い部分が形成される。
When the
この薄肉部分は、液圧成形時に、内板材5,6を外板材3,4から剥す力が加わると、薄肉であるため強度的に弱く、他の通孔Oが開設されていない通常の溶接部分に比し剥れ易くなる。しかし、この剥れ弱め部Yは、剥れに対しては弱いが、外部から加圧力が加わっても、後に詳述するが、内板材5,6の端部に形成されるフランジ部Fが剥れ弱め部Yを補強するので、外板材3,4の加わる加圧力に対してはしっかりと対抗できる。
This thin-walled portion is weak in strength because it is thin when a force is applied to peel off the
この剥れ弱め部Yとして形成する通孔Oは、接合領域Rの全域に点在して設けることが好ましい。このようにすれば、接合領域Rのどの部分で剥れが生じたかをポイント的に位置精度良く知ることができ、流れ作業で液圧成形している場合には、このデータを初期の工程にフィードバックすれば、後続の製品の接合剥れを未然に防止でき、良好な品質の製品を生産できることになる。 It is preferable that the through holes O formed as the peeling weakening portions Y are provided scattered throughout the joining region R. In this way, it is possible to know at a point where in the joining region R the peeling has occurred with a high positional accuracy, and in the case of hydroforming during the flow operation, this data is used as an initial step. By providing feedback, it is possible to prevent the subsequent product from being peeled off and to produce a product of good quality.
通孔Oは、外板材3,4の接合領域Rに相互に所定長の間隔を置いて設けてもよい。このようにすれば、前述した全域に点在させるほどの剥れ位置検知精度は得られないが、通孔Oの数が少なくてよいため、製造的には容易となり、しかも大きな通孔を形成できるので、剥れ易くもなる。
The through holes O may be provided in the joining region R of the
通孔Oを外板材3,4の接合領域Rに所定間隔で形成する場合、通孔Oの大きさや位置は、前記連通状態が形成されるものであれば、どのようなものであってもよいが、実験によれば、通孔Oの内径dは、外板材3,4の板厚t1と同程度、大きくても板厚t1の2〜3倍程度とすることが好ましいことが判明している。
When the through holes O are formed in the joining region R of the
実験は、板厚が2mmの外板材用のプレートを準備した。第1のプレートには内径dが2mmの通孔Oを、第2のプレートには内径dが3mmの通孔Oを、第3のプレートには内径dが4mmの通孔Oをそれぞれ直状に開設した。各プレートの通孔Oのピッチpは当該通孔Oの内径dと同じかあるいはそれ以上とした。これら外板材用のプレートの裏面には、通孔Oを塞ぐように板厚(2mm)の内板材用のプレートを配置し、開設された通孔Oに沿ってプラズマ溶接することにより剥れ弱め部Yを形成した。その後、所定の圧力に対し外板材用と内板材用の両実験プレートが剥れるか否かの実験を行なったところ、通孔Oの内径dが、2mm、3mm、4mmの場合は、いずれも剥れ弱め部Yとして良好な結果が得られた。つまり、通孔Oの内径dが板厚t1の2〜3倍程度であればよいことが判る。 In the experiment, a plate for an outer plate material having a thickness of 2 mm was prepared. The first plate has a through hole O with an inner diameter d of 2 mm, the second plate has a through hole O with an inner diameter d of 3 mm, and the third plate has a through hole O with an inner diameter d of 4 mm. Established. The pitch p of the through holes O of each plate is the same as or larger than the inner diameter d of the through holes O. A plate (2 mm) thick for the inner plate material is arranged on the back surface of the outer plate material plate so as to close the through hole O, and plasma welding is performed along the established through hole O to weaken the peeling. Part Y was formed. Thereafter, an experiment was conducted to determine whether or not both the outer plate and inner plate test plates were peeled off at a predetermined pressure. When the inner diameter d of the through hole O was 2 mm, 3 mm, or 4 mm, all Good results were obtained as the peel-off portion Y. In other words, it can be seen that the inner diameter d of the hole O may if 2-3 times the plate thickness t 1.
なお、内板材5,6や外板材3,4の接合は、プラズマ溶接により行なったが、これのみに限定されるものではなく、例えば、レーザー溶接、スロット溶接、プラグ溶接、接着、カシメなど、貫通して接合する手段であればどのようなものであってもよい。また、外板材3,4の全周接合は、プラズマ溶接のみでなく、例えば、レーザー溶接、アーク溶接、接着など、気密性に優れた接合手段であればどのようなものであってもよい。
In addition, although the joining of the
次に、予備成形体10から液圧成形品を得る液圧成形を説明する。
Next, a description will be given of the hydraulic molding for obtaining a hydraulic molded product from the
図8は本発明の実施形態に係る予備成形体の液圧成形状態を示す断面図、図9は図8の9−9線に沿う断面図、図10(A)〜(D)は液圧成形を工程順に示す図9に対応する概略断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing a hydraulic forming state of the preform according to the embodiment of the present invention, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 of FIG. 8, and FIGS. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 9 showing molding in the order of steps.
予備成形体10は、図8,9に示すように、上型20と下型21からなる金型間に配置されるが、上型20と下型21が合致すると、内部に液圧成形品の外形形状に対応するキャビティ22と、予備成形体10の液圧供給部7cに対応する凹溝23が形成される。
As shown in FIGS. 8 and 9, the preformed
下型21は、液圧成形のための高圧液体を注入するノズル部24および液圧通路25を有し、ノズル部24は、予備成形体10の開口部9を通り液圧供給部7cの空間内部に配置される。なお、液圧供給部7cは、少なくとも液圧注入口8において、上型20と下型21の分割面26に関し、均等に配置されている。液圧通路25は、ノズル部24と図外の液圧発生装置に接続されている高圧ホース27とを連通されている。
The
まず、図10(A)に示すように、上型20を下型21から離間し、予備成形体10を挿入する。そして、下型21上に載置された予備成形体10は、上型20と下型21を閉じると、図8に示すように、予備成形体10の開口部9には、下型21のノズル部24が挿入された状態となり、補強部7aの部分は、図9に示すように、両側縁部がしっかりと上型20と下型21に挟持される。
First, as shown in FIG. 10A, the
次に、液圧発生装置を作動し、高圧液体を高圧ホース27および液圧通路25を介してノズル部24に供給する。高圧液体は、ノズル部24より予備成形体10の液圧供給部7cの空間内部に注入され、さらに、液圧注入口8を経て非補強部7bおよび補強部7aに流入する。外板材3,4の周縁部は、全周に渡って接合されているため、高圧液体が予備成形体10内から外部に漏れることはない。
Next, the hydraulic pressure generator is operated to supply high-pressure liquid to the
本実施形態では、液圧供給部7cが分割面24に均等に配置されているため、液圧注入口8から非補強部7bに流入した高圧液体は、非補強部7bを均等に膨出させる。
In this embodiment, since the hydraulic
非補強部7bを通過した高圧液体は、補強部7a内に入り、図10(B)に示すように、外板材3,4を膨出変形させる。この外板材3,4の膨出変形に伴って、外板材3,4と内板材5,6との間あるいは内板材5,6相互間にも高圧液体が入り込み、内板材5,6も外板材3,4の膨出に追随して変形する。
The high-pressure liquid that has passed through the
本実施形態の内板材5,6は、図9に示すように、外板材3,4と内板材5,6の両側端部位、内板材5,6の中央部分が接合部Sを介して連結されているので、図10(C)に示すように、内板材5,6は、いわば扁平な「X」字状に拡開することになる。
As shown in FIG. 9, the
さらに、高圧液体を注入すると、外板材3,4は、図10(D)に示すように、キャビティ22内でさらに膨出変形し、キャビティ22の内面形状に沿う断面矩形状となり、内板材5,6は、この矩形の略4隅を結ぶ対角線のように直状に延び、略「X」字状に拡開する。
Further, when the high-pressure liquid is injected, the
この結果、成形されたものは、断面矩形状の外管と、この外管を対角線的に補強する補強リブ材とを有する構造材となる。 As a result, the molded product is a structural material having an outer tube having a rectangular cross section and a reinforcing rib member that diagonally reinforces the outer tube.
特に、内板材5,6は、先端部が外板材3,4と接合されているので、膨出成形されると、先端部がL字状に屈曲され、フランジ部F(図4,図11など参照)が形成されることになる。したがって、この状態で外板材3,4に外力が加わると、内板材5,6は、外板材3,4を内部から支え、外力に対抗する補強材として機能する。また、前記外板材3,4に剥れ弱め部Yとして通孔Oを形成しているが、フランジ部Fが通孔Oを内部から覆うことになるので、前記外力に対する強度が低下することもない。
In particular, since the
図11は液圧成形中に内板材と外板材の接合部が剥れた状態を示す概略断面図である。 FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the joint portion between the inner plate member and the outer plate member has been peeled off during the hydraulic forming.
液圧成形中に、内板材5,6と外板材3,4とを接合している接合部Sが剥れたとする。この接合部Sは、所定面積の接合領域Rを有し、しかも、この接合領域Rには、複数箇所に剥れ弱め部Yが設けられているので、剥れは部分的な剥れとなり、これら剥れ弱め部Yの内の少なくとも1つが破断される。
It is assumed that the joint portion S joining the
たとえば、図示のように、内板材6の両端が剥れると、断面矩形状の外板材3,4の左右下角部の接合領域Rにおける少なくとも1つの剥れ弱め部Yが破断され、開孔Oが生じ、封止状態の外板材3,4の内外が連通状態となり、外板材3,4内部の液圧が外部に流出することになる。つまり、液圧成形に供されていた液体がキャビティ22内に噴出し、これが上型20と下型21の間の分割面26を通って外部に流出することになる。この結果、作業者は、金型20,21により内部が目視できない状態であっても、内板材5,6と外板材3,4との接合部Sに剥れが生じたことが簡単に分かる。
For example, as shown in the figure, when both ends of the
剥れの発生を感知すると、作業者は、作業を中止し、必要な対応策を講じることができる。たとえば、剥れが生じたところは、ポイント的に判明するので、このデータをフィードバックし、剥れが生じないように溶接位置あるいは板厚などを改良すると、液圧成形品の品質不良を極力防止できる。 When the occurrence of peeling is detected, the worker can stop the work and take necessary countermeasures. For example, where the peeling occurred, it becomes clear from the point of view, so if this data is fed back and the welding position or thickness is improved so that peeling does not occur, the quality defects of the hydroformed product will be prevented as much as possible. it can.
図12は外板材が相違する場合の接合部の剥れ状態を示す概略断面図である。図12に示すように、外板材4の長さが相違する予備成形体10に本実施形態を適用すると、外板材3や内板材5,6は上下均等に膨出成形されず、上方の外板材3の膨出量が大きくなる。このような膨出量が相違する場合には、膨出量が大きい外板材3で剥れが生じる可能性が高いので、前記剥れ弱め部Yとしては、外板材3と内板材5との溶接領域Rに形成してもよい。なお、剥れ弱め部YをL字状に屈曲されたフランジ部Fで覆い、補強強度を高める点は、先の実施形態と同様である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the peeled state of the joint when the outer plate materials are different. As shown in FIG. 12, when this embodiment is applied to a preformed
上述のように本実施形態では、金型間に挟持した予備成形体10の内部に液圧を供給して膨出変形させる場合、つまり、外部から予備成形体10の状態を観察することができない場合であっても、外板材3,4と内板材5,6の接合部Sが外れると、外板材3,4の内外部が連通し、液圧成形中の液圧が外部に漏れ、接合剥れを具体的かつ視覚的に知らせることになる。また、液圧成形後の金型から外部に取り出した場合は、接合部Sの外れを目視できる。したがって、流れ作業により液圧成形している場合には、剥れが生じた位置材料の厚さあるいは溶接の肉量など種々の溶接条件を初期の工程にフィードバックすると、液圧成形品の品質不良を極力防止でき、不必要な修正作業を行なうことがなくなり、作業性も向上する。
As described above, in the present embodiment, when the hydraulic pressure is supplied to the inside of the preformed
また、外板材3,4と内板材5,6との接合領域Rの外板材3,4に剥れ弱め部Yを設けると、供給された液圧により内板材5,6が変形すると、剥れ弱め部Yが破損するので、接合剥れを速やかに検知できる。
In addition, if the
剥れ弱め部Yは、接合領域Rの外板材3,4に予め通孔を形成し、当該通孔を前記内板材5,6により閉塞し、接合領域Rの溶接により生じる溶融部を固化させて形成すると、外板材3,4と内板材5,6とを溶接接合すると、剥れ弱め部Yが形成でき、作業性が向上する。
The peeling weakening portion Y forms a through-hole in the
液圧膨出変形することにより液圧成形品となる予備成形体自体に、液圧供給時に外板材と内部に設けられた内板材との接合部分が外れると、外板材の内外部が連通状態となる剥れ弱め部を設けたので、個々の製品ごとに接合剥れを検知でき、液圧成形品の製品品質が向上し、しかも、他の検知部材などを使用することなく接合剥れを検知できるので、コスト的に有利となる。 If the joint between the outer plate material and the inner plate material provided inside is disengaged when the hydraulic pressure is supplied to the preformed body itself, which becomes a hydraulic molded product due to hydraulic bulging deformation, the inside and outside of the outer plate material are in communication Since the peeling weakening part is provided, it is possible to detect the peeling of each individual product, improve the product quality of the hydroformed product, and to remove the peeling without using other detection members. Since it can be detected, it is advantageous in terms of cost.
加えて、内板材の根元部は、外板材と接合されているため、液圧膨出成形時にL字状に屈曲することになり、外板材の補強がさらに向上し、得られる液圧成形品が優れた強度および剛性を備えたものとなる。 In addition, since the base portion of the inner plate material is joined to the outer plate material, it will be bent into an L shape during the hydraulic expansion molding, and the reinforcement of the outer plate material is further improved, and the resulting hydraulic molded product Has excellent strength and rigidity.
さらに、正常に成形されたものでは、内板材は、外板材と内板材との接合部を介し膨出成形される外板材によって引っ張られ、直線的に伸びるが、剥れ弱め部は、この直線的に伸びる部分ではなく、L字状に屈曲されたフランジ部に設けられているので、製品強度に何ら悪影響を及ぼすこともない。しかも、液圧膨出成形時にL字状に屈曲すると、外板材に対する補強がさらに向上し、得られる液圧成形品が優れた強度および剛性を備えたものとなる。 Further, in the case of being molded normally, the inner plate material is pulled by the outer plate material that is bulged and formed through the joint between the outer plate material and the inner plate material, and extends linearly. Since it is provided on the flange portion bent in an L-shape, not on the part that stretches, the product strength is not adversely affected. In addition, if it is bent in an L shape during the hydraulic expansion molding, the reinforcement to the outer plate material is further improved, and the resulting hydraulic molding product has excellent strength and rigidity.
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。例えば、前記実施形態では、矩形に膨出成形しているが、これのみでなく、種々の形状に成形できる。また、前記実施形態では、外板材は一対の板材を重ね合わせているが、場合によっては複数対の外板材を使用することもでき、内板材に関しても、2枚のみでなく1枚であっても良く、3枚以上であってもよい。特に、放射状に補強リブ材を多数設ける場合には、どの内板材で剥れが生じたかを知る上で、極めて有効な手段となる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, in the said embodiment, although it swells and forms in a rectangle, it can shape | mold not only to this but to various shapes. In the embodiment, the outer plate material is a pair of outer plates, but in some cases, a plurality of pairs of outer plate materials can be used, and the inner plate material is not only two but also one. It may be 3 or more. In particular, when a large number of reinforcing rib members are provided radially, this is an extremely effective means for knowing which inner plate material has caused peeling.
前記実施形態の剥れ弱め部は、接合領域の外板材に予め通孔を開設し、これを溶接により閉塞することにより形成しているが、場合によっては接合領域の外板材に凹部を形成し、薄肉にして接合してもよい。このようにすれば、実質的に溶接時間が短くなり、作業性が向上する。 The peeling weakening portion of the above embodiment is formed by opening a through hole in the outer plate material in the joining region in advance and closing it by welding, but in some cases, it forms a recess in the outer plate material in the joining region. Alternatively, it may be thinly joined. In this way, the welding time is substantially shortened and workability is improved.
さらに、前記実施形態では、液圧成形品Wとして自動車の車体構造材であるサイドメンバについて説明したが、これのみでなくサイドシル、フロントピラー、サイドルーフレール、センターピラー、バンパーなど他の構造材であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the side member which is a vehicle body structural material of the automobile is described as the hydroformed product W. However, not only this but also other structural materials such as a side sill, a front pillar, a side roof rail, a center pillar, and a bumper. May be.
本発明にかかる液圧成形方法と液圧成形品の予備成形体は、サイドメンバなどの自動車の車体構造材の成形に適している。 The hydraulic molding method and the preform of the hydraulic molded product according to the present invention are suitable for molding a vehicle body structural material such as a side member.
3,4…外板材、
5,6…内板材、
10…予備成形体、
20…上型、
21…下型、
22…キャビティ、
F…フランジ部、
O…通孔、
R…接合領域、
S…接合部、
Y…剥れ弱め部。
3, 4 ... outer plate material,
5, 6 ... inner plate material,
10 ... preformed body,
20 ... Upper mold,
21 ... Lower mold,
22 ... cavity,
F ... Flange part,
O ... through hole,
R: Junction region,
S ... Junction,
Y ... Peeling and weakening part.
Claims (6)
前記外板材と内板材の接合部が剥れると、当該外板材の内外部が連通することを特徴とす
る液圧成形方法であって、
前記接合部は、前記外板材の内外部の連通を容易にする剥れ弱め部を有し、前記剥れ弱め部は、前記接合部の領域内の外板材に予め通孔を形成し、当該通孔を内板材により閉塞した状態で前記外板材と内板材とを溶接接合することにより形成したことを特徴とする液圧成形方法。 At least one inner plate material is disposed between at least a pair of outer plate materials, the edges of the outer plate material are overlapped and joined, and the outer plate material and the inner plate material are partially joined to form a preform, When the preform is placed in a mold and liquid pressure is supplied to the inside of the preform to bulge and mold,
When the joint between the outer plate material and the inner plate material is peeled off, the inside and outside of the outer plate material communicate with each other.
The joint portion has a peel-weakening portion that facilitates communication between the inside and outside of the outer plate material, and the peel-weakening portion forms a through hole in advance in the outer plate material in the region of the joint portion, and A hydraulic forming method, wherein the outer plate material and the inner plate material are joined by welding in a state where the through hole is closed by the inner plate material.
前記外板材と内板材の接合部が剥れると、当該外板材の内外部が連通することを特徴とす
る液圧成形方法であって、
前記接合部は、前記外板材の内外部の連通を容易にする剥れ弱め部を有し、前記剥れ弱め部は、前記接合部の領域内の外板材に予め凹部を形成し、当該凹部を内板材により閉塞した状態で前記外板材と内板材とを溶接接合することにより形成したことを特徴とする液圧成形方法。 At least one inner plate material is disposed between at least a pair of outer plate materials, the edges of the outer plate material are overlapped and joined, and the outer plate material and the inner plate material are partially joined to form a preform, When the preform is placed in a mold and liquid pressure is supplied to the inside of the preform to bulge and mold,
When the joint between the outer plate material and the inner plate material is peeled off, the inside and outside of the outer plate material communicate with each other.
The joint has a peeling weakening portion to facilitate communication inside and outside of the outer plate, the peeling weakened portion in advance a recess in the outer plate member in the region of the joint, the concave portion A hydraulic forming method characterized in that the outer plate material and the inner plate material are welded and joined in a state where the inner plate material is closed.
重ね合わせて接合された外周縁部を有する少なくとも一対の外板材と、当該外板材の間
に配置された少なくとも1枚の内板材と、前記外板材と内板材とを部分接合してなる接合
部とを有し、内部に液圧を供給して膨出成形するとき、前記外板材と内板材の接合部が剥
れると、当該外板材の内外部が連通状態とし、
前記接合部は、前記外板材の内外部の連通を容易にする剥れ弱め部を有し、前記剥れ弱め部は、前記接合部の領域内の外板材に予め通孔を形成し、当該通孔を内板材により閉塞した状態で前記外板材と内板材とを溶接接合することにより形成したことを特徴とする液圧成形品の予備成形体。 A preform of a hydroformed product that is swelled and molded by the hydraulic pressure supplied to the inside in a state of being placed in a mold,
At least a pair of outer plate members having outer peripheral edge portions that are overlapped and bonded, at least one inner plate member arranged between the outer plate members, and a bonded portion formed by partially bonding the outer plate member and the inner plate member And when forming the expansion by supplying hydraulic pressure to the inside, when the joint between the outer plate material and the inner plate material is peeled off, the inner and outer sides of the outer plate material are in a communicating state,
The joint portion has a peel-weakening portion that facilitates communication between the inside and outside of the outer plate material, and the peel-weakening portion forms a through hole in advance in the outer plate material in the region of the joint portion, and A preformed body of a hydroformed product, wherein the outer plate material and the inner plate material are welded and joined with the through hole closed with the inner plate material.
重ね合わせて接合された外周縁部を有する少なくとも一対の外板材と、当該外板材の間
に配置された少なくとも1枚の内板材と、前記外板材と内板材とを部分接合してなる接合
部とを有し、内部に液圧を供給して膨出成形するとき、前記外板材と内板材の接合部が剥
れると、当該外板材の内外部が連通状態とし、
前記接合部は、前記外板材の内外部の連通を容易にする剥れ弱め部を有し、前記剥れ弱め部は、前記接合部の領域内の外板材に予め凹部を形成し、当該凹部を内板材により閉塞した状態で前記外板材と内板材とを溶接接合することにより形成したことを特徴とする液圧成形品の予備成形体。 A preform of a hydroformed product that is swelled and molded by the hydraulic pressure supplied to the inside in a state of being placed in a mold,
At least a pair of outer plate members having outer peripheral edge portions that are overlapped and bonded, at least one inner plate member arranged between the outer plate members, and a bonded portion formed by partially bonding the outer plate member and the inner plate member And when forming the expansion by supplying hydraulic pressure to the inside, when the joint between the outer plate material and the inner plate material is peeled off, the inner and outer sides of the outer plate material are in a communicating state,
The joint has a peeling weakening portion to facilitate communication inside and outside of the outer plate, the peeling weakened portion in advance a recess in the outer plate member in the region of the joint, the concave portion A preformed body of a hydroformed product, wherein the outer plate material and the inner plate material are welded and joined together in a state where the inner plate material is closed.
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