JP6573275B2 - Hydroforming machine - Google Patents

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Description

本発明は、ハイドロフォーミング加工装置に関し、特に、管素材の一部に筒状の膨出部を分岐形成するハイドロフォーミング加工装置に係る。   The present invention relates to a hydroforming apparatus, and more particularly, to a hydroforming apparatus that branches and forms a cylindrical bulge in a part of a pipe material.

例えば、下記の特許文献１には、「自動車のエギゾーストマニホールドのような素材管の表面軸方向に対して斜め方向の張出部を持つ部品は、従来はハイドロフォーミングすることができなかった。すなわち、これまでのところ素材の肉を斜め方向の張出部に向けて誘導する技術がないため、金型の斜め張出部成形用のキャビティを素材の膨出によって埋めることができず、隙間が残ってしまうという問題があった」として、「素材管の表面軸方向に対して斜め方向の張出部を持つ部品を、金型形状通りにハイドロフォーミングすることができる方法を提供する」ことを目的とし、「素材管の表面軸方向に対して斜め奥方向に延びる斜め張出部成形用のキャビティを備えた金型の内部に素材管をセットしてハイドロフォーミングを開始し、素材管の表面が前記キャビティ内に張り出したとき、その張出部頂点が接する位置に設けられたカウンターを張出形状における部品切断面と平行に移動させ、素材肉流れを斜め奥方向に誘導しながらハイドロフォーミングする」方法が提案されている（特許文献１の段落〔０００５〕乃至〔０００７〕に記載）。   For example, the following Patent Document 1 states that “a component having an overhanging portion oblique to the surface axis direction of a material pipe, such as an exhaust manifold of an automobile, cannot conventionally be hydroformed. So far, there is no technology to guide the meat of the material toward the oblique overhanging part, so the cavity for molding the oblique overhanging part of the mold cannot be filled by the swelling of the material, and the gap is not `` Providing a method that allows hydroforming of parts with overhangs oblique to the surface axis direction of the material tube as per the shape of the mold. '' The objective is to set the material pipe inside a mold with a cavity for forming an obliquely extending portion that extends obliquely in the depth direction with respect to the surface axis direction of the material pipe, and start hydroforming. When the surface of the tube overhangs into the cavity, the counter provided at the position where the apex of the overhanging portion contacts is moved in parallel with the part cutting surface in the overhang shape, and the material meat flow is guided obliquely in the back direction. A method of “hydroforming” has been proposed (described in paragraphs [0005] to [0007] of Patent Document 1).

更に、上記特許文献１の段落〔００１８〕及び図７には、予め二次元的に屈曲形成された管素材を金型内に配置し、二箇所の膨出部を同一平面上で同時にハイドロフォーミングした後、成形品を金型から取り出し、中央部を切断するとともに各膨出部の先端壁を切除して、二つの分岐管を形成する方法が開示されている。この分岐管は、例えば、自動車の排気集合管（エキゾーストマニホールド）の構成部品として使用される。   Further, in paragraph [0018] and FIG. 7 of the above-mentioned Patent Document 1, a tube material that is previously bent and formed in two dimensions is placed in a mold, and two bulging portions are simultaneously hydroformed on the same plane. After that, a method is disclosed in which the molded product is taken out from the mold, the central portion is cut, and the tip wall of each bulging portion is cut to form two branch pipes. This branch pipe is used, for example, as a component part of an automobile exhaust collecting pipe (exhaust manifold).

特許第４０７７７３７号公報Japanese Patent No. 4077737

前述の排気集合管に用いられる分岐管は三次元的に複雑に屈曲形成された形状である場合が多い。然しながら、上記特許文献１に記載のハイドロフォーミング方法においては、上下型の平面（割面）内で屈曲、膨出形成される二次元的な形状の管素材に適用し得るに留まる。このため、三次元的に屈曲形成された管素材に対し複数の膨出部を同時に分岐形成しようとすると、膨出部の一部が金型に対して負角となる状態があり得、その場合には成形品を金型から取り出し難くなるので、別途対策を講ずる必要があるが、そのような方法を簡素な金型構造で実現し得る装置が切望されている。   In many cases, the branch pipe used in the above-described exhaust collecting pipe has a three-dimensionally complicated bent shape. However, the hydroforming method described in Patent Document 1 can be applied to a pipe material having a two-dimensional shape that is bent and bulged in an upper and lower plane (split surface). For this reason, when trying to branch and form a plurality of bulges at the same time on a tube material that is three-dimensionally bent, a part of the bulges may have a negative angle with respect to the mold. In some cases, it is difficult to take out the molded product from the mold, and it is necessary to take another measure. However, an apparatus capable of realizing such a method with a simple mold structure is desired.

そこで、本発明は、三次元的に屈曲形成された管素材に複数の膨出部を同時に形成し得るハイドロフォーミング加工装置を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the hydroforming processing apparatus which can form a some bulging part simultaneously in the pipe raw material bent-formed in three dimensions.

上記の課題を達成するため、本発明は、三次元的に屈曲形成された管素材を挟持する第１の金型と第２の金型を備え、該第１及び第２の金型を接合した状態で前記管素材の内側に高圧流体を供給すると共に前記管素材の軸方向に圧縮荷重を付与し、前記管素材の一部に筒状の膨出部を分岐形成するハイドロフォーミング加工装置において、前記第１及び第２の金型は夫々、前記管素材が嵌合するように三次元的に屈曲形成された第１のキャビティを構成する凹部と、該第１のキャビティから分岐し、前記膨出部に対応する筒状で前記膨出部の軸方向寸法より大の軸方向寸法を有する第２のキャビティを構成する凹部を有し、前記第１及び第２の金型の型締方向に直交する平面に対し前記第２のキャビティの中心軸が傾斜すると共に、当該平面に直交する面に対し、前記第２のキャビティの奥底面が、前記第１のキャビティ側の一方向のみに傾斜するように構成するものである。   In order to achieve the above object, the present invention includes a first mold and a second mold that sandwich a tube material that is three-dimensionally bent, and joins the first and second molds. In a hydroforming apparatus that supplies a high-pressure fluid to the inside of the tube material in a state of being compressed and applies a compressive load in the axial direction of the tube material to branch and form a cylindrical bulge portion in a part of the tube material Each of the first and second molds is branched from the first cavity, and a concave portion constituting a first cavity that is three-dimensionally bent so that the tube material is fitted therein, Clamping directions of the first and second molds, each having a concave portion constituting a second cavity having a cylindrical shape corresponding to the bulging portion and having an axial dimension larger than the axial dimension of the bulging portion The central axis of the second cavity is inclined with respect to a plane perpendicular to the plane, and the plane To a plane perpendicular to, bottom surface of the second cavity, and it constitutes to be inclined only in one direction of the first cavity side.

上記のハイドロフォーミング加工装置において、前記第２のキャビティの奥底面は、前記第２のキャビティの中心軸に直交する平面とするとよい。あるいは、前記第２のキャビティの奥底面は、前記第２のキャビティの中心軸を中心として、前記第１及び第２の金型の型締方向に平行な第１の平面と、前記第１のキャビティ側の一方向のみに傾斜する第２の平面とから成るものとしてもよい。   In the hydroforming apparatus described above, the inner bottom surface of the second cavity may be a plane perpendicular to the central axis of the second cavity. Alternatively, the inner bottom surface of the second cavity may have a first plane parallel to a mold clamping direction of the first and second molds around the central axis of the second cavity, and the first cavity. The second plane may be inclined in only one direction on the cavity side.

また、上記のハイドロフォーミング加工装置において、前記第２のキャビティの奥底面と同一の端面を有し、該端面が前記第２のキャビティの奥底面を構成する所定位置で保持されるストッパを備えたものとするとよい。更に、前記ストッパは、前記第１及び第２の金型の一方に対して移動可能に支持され、前記所定位置で固定されるように構成するとよい。   The hydroforming apparatus may further include a stopper that has the same end surface as the back bottom surface of the second cavity, and that the end surface is held at a predetermined position that forms the back bottom surface of the second cavity. It should be. Furthermore, the stopper may be configured to be movably supported with respect to one of the first and second molds and to be fixed at the predetermined position.

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のハイドロフォーミング加工装置においては、第１及び第２の金型が夫々、管素材が嵌合するように三次元的に屈曲形成された第１のキャビティを構成する凹部と、該第１のキャビティから分岐し、膨出部に対応する筒状で膨出部の軸方向寸法より大の軸方向寸法を有する第２のキャビティを構成する凹部を有し、第１及び第２の金型の型締方向に直交する平面に対し第２のキャビティの中心軸が傾斜すると共に、当該平面に直交する面に対し、第２のキャビティの奥底面が、第１のキャビティ側の一方向のみに傾斜するように構成されており、膨出部が金型に対して負角となることはないので成形品を金型から容易に取り出すことができ、複数の膨出部を同時に形成することができる。   Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects. That is, in the hydroforming apparatus of the present invention, the first and second molds are respectively formed in a three-dimensionally bent first cavity so that the pipe material is fitted therein, and the concave portion constituting the first cavity. The first cavity is branched from the first cavity and has a concave portion constituting a second cavity having a cylindrical shape corresponding to the bulging part and having an axial dimension larger than the axial dimension of the bulging part. The central axis of the second cavity is inclined with respect to a plane orthogonal to the mold clamping direction of the mold, and the back bottom surface of the second cavity is unidirectional with respect to the plane orthogonal to the plane. Since the bulging part does not become a negative angle with respect to the mold, the molded product can be easily taken out from the mold, and a plurality of bulging parts are formed at the same time. be able to.

上記第２のキャビティの奥底面は、第２のキャビティの中心軸に直交する平面とすることができ、あるいは、第２のキャビティの中心軸を中心として、第１及び第２の金型の型締方向に平行な第１の平面と、第１のキャビティ側の一方向のみに傾斜する第２の平面とから成るものとすることができる。何れの場合も、加工後の膨出部が第１及び第２の金型に対して負角となることはなく、第１及び第２の金型の一方側に移動可能となるので、容易且つ適切に膨出部を形成することができる。   The inner bottom surface of the second cavity can be a plane perpendicular to the central axis of the second cavity, or the molds of the first and second molds are centered on the central axis of the second cavity. A first plane parallel to the tightening direction and a second plane inclined only in one direction on the first cavity side may be used. In either case, the bulge after processing does not become a negative angle with respect to the first and second molds, and can be moved to one side of the first and second molds. And a bulging part can be formed appropriately.

また、上記のハイドロフォーミング加工装置において、第２のキャビティの奥底面と同一の端面を有し、該端面が第２のキャビティの奥底面を構成する所定位置で保持されるストッパを備えたものとすることができ、更に、ストッパは、第１及び第２の金型の一方に対して移動可能に支持され、所定位置で固定されるように構成することができる。而して、加工対象の管素材のばらつきに影響されることなく、加工後の膨出部を所期の形状に調整することができ、容易且つ適切に膨出部を形成することができる。   Also, in the above hydroforming apparatus, having a stopper having the same end surface as the back bottom surface of the second cavity, and the end surface being held at a predetermined position constituting the back bottom surface of the second cavity; Furthermore, the stopper can be configured to be movably supported with respect to one of the first and second molds and to be fixed at a predetermined position. Thus, the bulged portion after processing can be adjusted to the desired shape without being affected by variations in the pipe material to be processed, and the bulged portion can be formed easily and appropriately.

本発明の一実施形態に係るハイドロフォーミング加工装置を構成する第１及び第２の金型等を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st and 2nd metal mold | die etc. which comprise the hydroforming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るハイドロフォーミング加工装置によって製造される管素材を示す正面図である。It is a front view which shows the pipe raw material manufactured with the hydroforming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るハイドロフォーミング加工装置によって製造される管素材を示す平面図である。It is a top view which shows the pipe raw material manufactured with the hydroforming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るハイドロフォーミング加工装置によって製造される管素材を示す側面図である。It is a side view which shows the pipe raw material manufactured with the hydroforming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における管素材の加工状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the processing state of the pipe raw material in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に供されるストッパの正面図である。It is a front view of the stopper provided for one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に供されるストッパの底面図である。It is a bottom view of the stopper provided for one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に供されるストッパの側面図である。It is a side view of the stopper provided for one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態における管素材の加工状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the processing state of the pipe raw material in other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に供されるストッパの正面図である。It is a front view of the stopper provided for other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に供されるストッパの底面図である。It is a bottom view of the stopper provided for other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に供されるストッパの側面図である。It is a side view of the stopper provided for other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態に供されるストッパの正面図である。It is a front view of the stopper with which other embodiment of this invention is provided. 本発明の更に他の実施形態に供されるストッパの底面図である。It is a bottom view of the stopper provided for further another embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態に供されるストッパの側面図である。It is a side view of the stopper with which other embodiment of this invention is provided.

以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に、本発明の一実施形態に係るハイドロフォーミング加工装置を構成する第１及び第２の金型１、２、管素材３及びストッパ３０の組付状態を示している。本実施形態においては、パイプ曲げ加工装置（図示せず）によって予め三次元的に屈曲形成された管素材３が、上型を構成する第１の金型１と下型を構成する第２の金型２との間に挟持され、第１及び第２の金型１、２が接合された状態で管素材３の内側に高圧流体が供給されると共に管素材３の軸方向に圧縮荷重が付与されると、管素材３の一部に、図１に二点鎖線で示すように筒状の膨出部３ａ、３ａが分岐形成される。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an assembled state of the first and second molds 1, 2, the pipe material 3, and the stopper 30 constituting the hydroforming apparatus according to the embodiment of the present invention. In the present embodiment, a pipe material 3 that is three-dimensionally bent in advance by a pipe bending apparatus (not shown) is composed of a first mold 1 constituting an upper mold and a second mold constituting a lower mold. A high pressure fluid is supplied to the inside of the tube material 3 while being sandwiched between the mold 2 and the first and second molds 1 and 2 are joined, and a compressive load is applied in the axial direction of the tube material 3. When applied, cylindrical bulging portions 3a and 3a are branched and formed in a part of the tube material 3 as shown by a two-dot chain line in FIG.

本実施形態において加工対象とするワーク（管素材３）は円断面のステンレススティール管であるが、これに限らず楕円断面等の非真円断面や多角形断面の管を加工対象としてもよく、他の金属管を用いることとしてもよい。図２乃至図４はハイドロフォーミング加工後の管素材３を示すもので、筒状の膨出部３ａ、３ａが分岐形成された後、Ｚ−Ｚ線に沿って切断されて開口部が形成されると共に、Ｓ−Ｓ線に沿って切断されて二つの排気分岐管に分割される。尚、これらの排気分岐管は自動車のエキゾーストマニホールドに供される。   The workpiece (tube material 3) to be processed in the present embodiment is a stainless steel tube having a circular cross section, but is not limited to this, and a pipe having a non-circular cross section such as an elliptical cross section or a polygonal cross section may be processed. Other metal tubes may be used. 2 to 4 show the tube material 3 after the hydroforming process. After the tubular bulge portions 3a and 3a are branched and formed, they are cut along the ZZ line to form openings. At the same time, it is cut along the line SS and divided into two exhaust branch pipes. These exhaust branch pipes are used for an exhaust manifold of an automobile.

本実施形態においては、図１及び図５に示すように、第１及び第２の金型１、２は夫々、（図１の管素材３が嵌合するように）三次元的に屈曲形成された第１のキャビティ１０を構成する樋状の凹部１１、１２と、第１のキャビティ１０から分岐し、膨出部３ａに対応する筒状で膨出部３ａの軸方向寸法より大の軸方向寸法を有する第２のキャビティ２０を構成する樋状の凹部２１、２２を有する。本実施形態における第１及び第２の金型１、２の接合面は、第１及び第２の金型１、２によって管素材３を挟持する方向、即ち型締方向（図５の上下方向）に対して直交する平面（Ａ）に対応している。尚、第１及び第２の金型１、２を縦置きとした場合には型締方向は左右方向となる。   In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 5, the first and second molds 1 and 2 are each three-dimensionally bent (so that the tube material 3 of FIG. 1 is fitted). The bowl-shaped recesses 11 and 12 constituting the first cavity 10, and a shaft branched from the first cavity 10 and having a cylindrical shape corresponding to the bulging portion 3a and larger than the axial dimension of the bulging portion 3a It has the bowl-shaped recessed parts 21 and 22 which comprise the 2nd cavity 20 which has a direction dimension. In the present embodiment, the joining surface of the first and second molds 1 and 2 is the direction in which the tube material 3 is sandwiched between the first and second molds 1 and 2, that is, the mold clamping direction (the vertical direction in FIG. 5). ) Corresponding to the plane (A) orthogonal to (). When the first and second molds 1 and 2 are placed vertically, the mold clamping direction is the left-right direction.

更に、図５に示すように、第１及び第２の金型１、２の型締方向に対して直交する平面（Ａ）に対し第２のキャビティ２０の中心軸（Ｃ）が傾斜すると共に、当該平面（Ａ）に直交する面（Ｄ）に対し、第２のキャビティ２０の奥底面２０ｓが第１のキャビティ１０側の一方向のみに傾斜するように形成されている。図５の態様では、第２のキャビティ２０の奥底面２０ｓは、第２のキャビティ２０の中心軸（Ｃ）に対して直交する平面（Ｂ）によって構成されている。即ち、図５に示すように、第２のキャビティ２０の中心軸（Ｃ）が上記平面（Ａ）に対し角度αを以って傾斜している場合には、第２のキャビティ２０の奥底面２０ｓ（平面（Ｂ）に対応）は、上記平面（Ａ）に直交する面（Ｄ）に対し角度αを以って傾斜している。従って、第２のキャビティ２０の奥底面２０ｓは中心軸（Ｃ）を中心とする対称断面となっている。   Further, as shown in FIG. 5, the central axis (C) of the second cavity 20 is inclined with respect to a plane (A) perpendicular to the clamping direction of the first and second molds 1 and 2. The back bottom surface 20s of the second cavity 20 is formed so as to be inclined in only one direction on the first cavity 10 side with respect to the surface (D) orthogonal to the plane (A). In the aspect of FIG. 5, the back bottom surface 20 s of the second cavity 20 is configured by a plane (B) orthogonal to the central axis (C) of the second cavity 20. That is, as shown in FIG. 5, when the central axis (C) of the second cavity 20 is inclined at an angle α with respect to the plane (A), the bottom surface of the second cavity 20 is used. 20s (corresponding to the plane (B)) is inclined at an angle α with respect to the plane (D) orthogonal to the plane (A). Accordingly, the back bottom surface 20s of the second cavity 20 has a symmetric cross section centered on the central axis (C).

本実施形態においては、図１及び図５に示す円柱状のストッパ３０が配設される。このストッパ３０は、第２のキャビティ２０の奥底面２０ｓと同一の端面３０ｓを有し、この端面３０ｓが奥底面２０ｓを構成する所定位置で、第１の金型１（上型）に保持される。例えば、ストッパ３０は、上記平面（Ａ）と平行に移動可能に第１の金型１に支持され、図５に示すように適切な厚さのシム板４０を介して所定位置で固定されるように構成することができる。   In the present embodiment, a cylindrical stopper 30 shown in FIGS. 1 and 5 is provided. The stopper 30 has the same end surface 30s as the back bottom surface 20s of the second cavity 20, and the end surface 30s is held by the first mold 1 (upper die) at a predetermined position constituting the back bottom surface 20s. The For example, the stopper 30 is supported by the first mold 1 so as to be movable parallel to the plane (A), and is fixed at a predetermined position via a shim plate 40 having an appropriate thickness as shown in FIG. It can be constituted as follows.

上記のストッパ３０は、例えば図６乃至図８に示すように形成され、径方向に貫通する長孔３１、及びその開口部を包含して開口する長穴３２が穿設される。長穴３２及び長孔３１にはボルト３３が挿通され、このボルト３３によってストッパ３０が第１の金型１（上型）に固定されるように構成される。即ち、ストッパ３０は第１の金型１（上型）に対して移動可能に保持され、所望の位置でボルト３３によって第１の金型１に固定される。而して、（必要に応じてシム板４０と共に）ボルト３３によって端面３０ｓ（奥底面２０ｓ）の位置調整が行われ、管素材３のばらつきによる膨出部３ａの成形不良を防止することができる。尚、第２のキャビティ２０内における奥底面２０ｓの位置を調整する必要がない場合には、ストッパ３０に対応する部分を第１の金型１（上型）に一体的に形成することとしてもよい。   The stopper 30 is formed, for example, as shown in FIGS. 6 to 8, and is provided with a long hole 31 that penetrates in the radial direction and a long hole 32 that opens to include the opening. Bolts 33 are inserted into the long holes 32 and 31, and the stoppers 30 are configured to be fixed to the first mold 1 (upper mold) by the bolts 33. That is, the stopper 30 is movably held with respect to the first mold 1 (upper mold), and is fixed to the first mold 1 by the bolt 33 at a desired position. Thus, the position of the end face 30 s (the back bottom face 20 s) is adjusted by the bolt 33 (with the shim plate 40 if necessary), so that it is possible to prevent a molding defect of the bulging portion 3 a due to variations in the tube material 3. . If there is no need to adjust the position of the back bottom surface 20s in the second cavity 20, a portion corresponding to the stopper 30 may be formed integrally with the first mold 1 (upper mold). Good.

而して、第１及び第２の金型１、２、ストッパ３０及びシム４０が図５に示すように配置され、管素材３の内側に高圧流体が供給されると、図５の（イ）に破線で示すように管素材３の一部が膨出し、図５の（ロ）に破線で示すように、第２のキャビティ２０の奥底面２０ｓ、即ち、ストッパ３０の端面３０ｓに至るまで均一に膨出し、図２乃至図４に示す膨出部３ａが形成される。このように加工された後、第２の金型２から分離される第１の金型１に対し、成形後の膨出部３ａが負角となることはないので、第１及び第２の金型１、２から容易に成形品（膨出部３ａが形成された管素材３）を取り出すことができる。   Thus, when the first and second molds 1, 2, the stopper 30 and the shim 40 are arranged as shown in FIG. 5 and a high-pressure fluid is supplied to the inside of the tube material 3, ( ) Until a part of the tube material 3 bulges up to the back bottom surface 20s of the second cavity 20, that is, the end surface 30s of the stopper 30, as shown by the broken line in FIG. The bulging portion 3a shown in FIGS. 2 to 4 is formed evenly. Since the bulged portion 3a after molding does not become a negative angle with respect to the first mold 1 separated from the second mold 2 after being processed in this way, the first and second The molded product (tube material 3 on which the bulging portion 3a is formed) can be easily taken out from the molds 1 and 2.

図９乃至図１２は他の実施形態を示すもので、第２のキャビティ２０の奥底面は、図９に示すように、第２のキャビティ２０の中心軸（Ｃ）を中心として、第１及び第２の金型１、２の型締方向（図９の上下方向）に平行な第１の平面２０ｓｄと、第１のキャビティ１０側の一方向のみに傾斜する第２の平面２０ｓｅで構成されている。例えば、図９に示すように、第１及び第２の金型１、２の型締方向に対して直交する平面（Ａ）に対し第２のキャビティ２０の中心軸（Ｃ）が角度βを以って傾斜している場合には、第２のキャビティ２０の奥底面は、上記平面（Ａ）に直交する面（Ｄ）に対応する第１の平面２０ｓｄと、上記平面（Ａ）に直交する面（Ｄ）に対し角度γ（＝２β）を以って第１のキャビティ１０側の一方向のみに傾斜する面（Ｅ）に対応する第２の平面２０ｓｅで構成される。従って、図９に示す第２のキャビティ２０の奥底面も、第１のキャビティ１０側の一方向のみに傾斜しており、第２のキャビティ２０の中心軸（Ｃ）を中心とする対称断面となっている。   9 to 12 show other embodiments. As shown in FIG. 9, the bottom surface of the second cavity 20 is centered on the central axis (C) of the second cavity 20 as shown in FIG. The first mold 20 is composed of a first plane 20sd parallel to the mold clamping direction (vertical direction in FIG. 9) of the second molds 1 and 2 and a second plane 20se inclined in only one direction on the first cavity 10 side. ing. For example, as shown in FIG. 9, the central axis (C) of the second cavity 20 makes an angle β with respect to the plane (A) orthogonal to the clamping direction of the first and second molds 1 and 2. Therefore, when inclined, the back bottom surface of the second cavity 20 is orthogonal to the first plane 20sd corresponding to the plane (D) orthogonal to the plane (A) and the plane (A). The second plane 20se corresponding to the plane (E) inclined in only one direction on the first cavity 10 side at an angle γ (= 2β) with respect to the plane (D) to be performed. Accordingly, the bottom surface of the second cavity 20 shown in FIG. 9 is also inclined only in one direction on the first cavity 10 side, and has a symmetrical cross section centered on the central axis (C) of the second cavity 20. It has become.

本実施形態のストッパ３０も、上記第２のキャビティ２０の奥底面（第１の平面２０ｓｄ及び第２の平面２０ｓｅ）と同一の端面３０ｓｄ及び３０ｓｅを有し、例えば図１０乃至図１２に示すように形成される。尚、図１０乃至図１２に関し、図６乃至図８に記載の符合と実質的に同じ部分については同じ符合を付して説明は省略する。而して、第１及び第２の金型１、２、ストッパ３０及びシム４０が図９に示すように配置され、管素材３の内側に高圧流体が供給されると、図９の（イ）に破線で示すように管素材３の一部が膨出し、図９の（ロ）に破線で示すように、第２のキャビティ２０の奥底面（第１の平面２０ｓｄ及び第２の平面２０ｓｅ）、即ち、ストッパ３０の端面３０ｓｄ及び３０ｓｅに至るまで均一に膨出し、適切な形状の膨出部３ａが形成される。而して、前述の実施形態と同様、ハイドロフォーミング加工後に第２の金型２から分離される第１の金型１に対し、成形後の膨出部３ａが負角となることはないので、第１及び第２の金型１、２から容易に成形品（膨出部３ａが形成された管素材３）を取り出すことができる。   The stopper 30 of the present embodiment also has the same end surfaces 30sd and 30se as the back bottom surface (the first flat surface 20sd and the second flat surface 20se) of the second cavity 20, for example, as shown in FIGS. Formed. 10 to 12, parts that are substantially the same as those shown in FIGS. 6 to 8 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Thus, when the first and second molds 1, 2, the stopper 30 and the shim 40 are arranged as shown in FIG. 9 and the high-pressure fluid is supplied to the inside of the tube material 3, ( ) Part of the tube material 3 bulges as shown by a broken line, and as shown by a broken line in FIG. 9B, the bottom surface of the second cavity 20 (the first plane 20sd and the second plane 20se). That is, it bulges uniformly until it reaches the end faces 30sd and 30se of the stopper 30, and a bulging portion 3a having an appropriate shape is formed. Thus, as in the above-described embodiment, the bulged portion 3a after molding does not become a negative angle with respect to the first mold 1 separated from the second mold 2 after hydroforming. The molded product (tube material 3 on which the bulging portion 3a is formed) can be easily taken out from the first and second molds 1,2.

図１３乃至図１５はストッパ３０の更に他の態様を示すもので、上記第２のキャビティ２０の奥底面（第１の平面２０ｓｄ及び第２の平面２０ｓｅ）と同一の端面３０ｓｄ及び３０ｓｅを有するが、図１３に示すように本体部３０ｘの中心軸Ｘ−Ｘが前述の平面（Ａ）に対し所定角度傾斜している。例えば、第２のキャビティ２０の中心軸の傾斜に即して本体部３０ｘの中心軸Ｘ−Ｘが傾斜するように形成される。尚、その他の構成は図１０乃至図１２に記載の構成と同様であるので実質的に同じ部材には同一の符合を付して説明を省略する。   FIGS. 13 to 15 show still another embodiment of the stopper 30, which has the same end surfaces 30 sd and 30 se as the deep bottom surface (the first flat surface 20 sd and the second flat surface 20 se) of the second cavity 20. As shown in FIG. 13, the central axis XX of the main body 30x is inclined at a predetermined angle with respect to the plane (A). For example, the central axis XX of the main body 30x is formed so as to be inclined in accordance with the inclination of the central axis of the second cavity 20. Since other configurations are the same as those shown in FIGS. 10 to 12, the same reference numerals are given to substantially the same members, and the description thereof is omitted.

１ 第１の金型
２ 第２の金型
３ 管素材
３ａ 膨出部
１０ 第１のキャビティ
１１、１２ 凹部
２０ 第２のキャビティ
２０ｓ 奥底面
２１、２２ 凹部
３０ ストッパ
４０ シム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st metal mold | die 2 2nd metal mold | die 3 Pipe raw material 3a Bumping part 10 1st cavity 11, 12 Recessed part 20 2nd cavity 20s Back bottom face 21, 22 Recessed part 30 Stopper 40 Shim

Claims (5)

三次元的に屈曲形成された管素材を挟持する第１の金型と第２の金型を備え、該第１及び第２の金型を接合した状態で前記管素材の内側に高圧流体を供給すると共に前記管素材の軸方向に圧縮荷重を付与し、前記管素材の一部に筒状の膨出部を分岐形成するハイドロフォーミング加工装置において、前記第１及び第２の金型は夫々、前記管素材が嵌合するように三次元的に屈曲形成された第１のキャビティを構成する凹部と、該第１のキャビティから分岐し、前記膨出部に対応する筒状で前記膨出部の軸方向寸法より大の軸方向寸法を有する第２のキャビティを構成する凹部を有し、前記第１及び第２の金型の型締方向に直交する平面に対し前記第２のキャビティの中心軸が傾斜すると共に、当該平面に直交する面に対し、前記第２のキャビティの奥底面が、前記第１のキャビティ側の一方向のみに傾斜することを特徴とするハイドロフォーミング加工装置。   A first mold and a second mold for sandwiching a three-dimensionally bent tube material are provided, and a high-pressure fluid is applied to the inside of the tube material in a state where the first and second molds are joined. In the hydroforming apparatus for supplying a compressive load in the axial direction of the tube material and branching and forming a cylindrical bulge portion in a part of the tube material, the first and second molds are respectively A concave portion forming a first cavity that is three-dimensionally bent so that the tube material is fitted, and a bulge that is branched from the first cavity and has a cylindrical shape corresponding to the bulging portion. A recess that forms a second cavity having an axial dimension larger than the axial dimension of the part, and the second cavity has a plane perpendicular to the clamping direction of the first and second molds. A second axis is inclined with respect to a plane that is inclined at a central axis and orthogonal to the plane. Bottom surface of the I is, hydroforming processing apparatus characterized by tilting only in one direction of the first cavity side. 前記第２のキャビティの奥底面は、前記第２のキャビティの中心軸に直交する平面であることを特徴とする請求項１記載のハイドロフォーミング加工装置。   2. The hydroforming apparatus according to claim 1, wherein a back bottom surface of the second cavity is a plane orthogonal to a central axis of the second cavity. 前記第２のキャビティの奥底面は、前記第２のキャビティの中心軸を中心として、前記第１及び第２の金型の型締方向に平行な第１の平面と、前記第１のキャビティ側の一方向のみに傾斜する第２の平面とから成ることを特徴とする請求項１記載のハイドロフォーミング加工装置。   The bottom surface of the second cavity has a first plane parallel to the clamping direction of the first and second molds around the central axis of the second cavity, and the first cavity side. 2. The hydroforming apparatus according to claim 1, comprising a second plane inclined in only one direction. 前記第２のキャビティの奥底面と同一の端面を有し、該端面が前記第２のキャビティの奥底面を構成する所定位置で保持されるストッパを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の筒状体のハイドロフォーミング加工装置。   4. A stopper having an end surface identical to the back bottom surface of the second cavity, the end surface being held at a predetermined position constituting the back bottom surface of the second cavity. The hydroforming apparatus of the cylindrical body as described in any one of these. 前記ストッパは、前記第１及び第２の金型の一方に対して移動可能に支持され、前記所定位置で固定されることを特徴とする請求項４記載のハイドロフォーミング加工装置。   The hydroforming apparatus according to claim 4, wherein the stopper is movably supported with respect to one of the first and second molds and is fixed at the predetermined position.
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