JPS63220929A - パイプの液圧バルジ成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、パイプを上型及び下型によりクランプさせ
た状態で、パイプ内部から液圧を作用させることにより
、所定の形状に塑性変形させる、パイプの液圧バルジ成
形方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、パイプの液圧バルジ成形製方法においては、パ
イプを上型及び下型の間に挿入して、キャビティ内に収
納し、このパイプを上型及び下型を互いに接合するプレ
ス工程において、概略所定の形状に塑性変形させている
。そして、このプレスされた状態で、パイプに、内部か
ら液圧機構を介して高圧を作用させることにより、パイ
プの管壁をキャビティの内周面に押し付けて、キャビテ
ィの内周面により規定される所定の形状に、正確に塑性
変形されるように構成されている。

このような従来のパイプの液圧バルジ成形方法において
は、プレス工程において、パイプの中途部が塑性変形さ
れることに伴い、パイプの端面が垂直面から僅かに傾斜
することになる。一方、このパイプの端面において、液
圧機構のノズルの端面と接合することにより、パイプと
液圧機構とは連通状態に維持されている。

このような方法においては、上述したように、プレス工
程において、パイプの端面が傾斜してしまうと、パイプ
の端面と液圧機構のノズルの端面とが離間してしまい、
パイプと液圧機構との連通状態が損なわれることになる
。このため、液圧機構からの高圧は、パイプとノズルと
の間の隙間から漏れ出し、パイプの内部に作用しなくな
る。このようにして、従来のパイプのバルジ成形方法に
おいては、バルジ成形が良好に行なえない問題点が指摘
されている。

このような問題点を解決するため、従来において、特開
昭５５−７７９３４号公報に示されるように、パイプの
端面に外方フランジを形成しておき、この外方フランジ
をバルジ成形動作時において、係止することにより、パ
イプの端面を常時、所望の位置、即ち、垂直位置に維持
しておく事が提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］ このようにパイプの端面を垂直位置に維持する方式にお
いては、確かに、これにより、液圧機構から高圧がパイ
プ内部に作用されるようになる。

しかしながら、この従来の方式においては、パイプの端
面に予め外方フランジを形成しておかなければらなない
。このような外方フランジの形成のための製造工程が別
途必要になり、手間が増えると共に、このよな外方フラ
ンジの形成は面倒であり、製造コストの上昇を招く問題
点が有る。

また、型装置の側においても、このパイプの外方フラン
ジを係止しておくシリンダ機構が必要となり、装置全体
の構成が複雑化すると共に、大型化する問題点が指摘さ
れている。

この発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、こ
の発明の目的は、成形時において、簡単に、しかも確実
に、パ、イブの端面を所定の状態に係持した状態で、液
圧動作を損なうことなく実行することの出来るパイプの
液圧バルジ成形方法を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 上述した問題点を解決し、目的を達成するため、この発
明に係わるパイプの液圧バルジ成形方法は、パイプの両
端部にベローズを形成する第１の工程と、このベローズ
が形成されたパイプを互いに接合可能に配設された一対
の上型及び下型の間に挿入する第２の工程と、これら上
型及び下型の互いの食合面を接合するように駆動し、前
記パイプをこれの両端をクランプしつつプレス加工する
第３の工程と、液圧機構のノズルを移動して、ベローズ
を収縮させてパイプの端面にノズルの端面を密着させる
第４の工程と、このノズルを介して、パイプ内に液圧を
作用させる第５の工程とを具備する事を特徴としている
。

［作用］ 上述した構成のパイプの液圧バルジ成形方法においては
、パイプの両端部に予めベローズを形成している。そし
て、このベローズが形成されたパイプを互いに接合可能
に配設された一対の上型及び下型の間に挿入し、これら
上型及び下型の互いの接合面を接合するように駆動する
ことにより、前記パイプをこれの両端をクランプしつつ
プレス加工している。そして、液圧機構のノズルを移動
することにより、ベローズを収縮させて、パイプの端面
とノズルの端面とを密着させるようにしている。この後
、このノズルを介して、パイプ内に液圧を作用させ、パ
イプを所望の形状に成形することになる。

［実施例］ 以下に、この発明に係わるパイプの液圧バルジ成形方法
の一実施例の構成を添付図面を参照して、詳細に説明す
る。

第１図には、この液圧バルジ成形方法を実行するところ
の、金属製パイプ１０の液圧バルジ成形装置１２が示さ
れている。ここで、このパイプ１０の両端部には、図示
しない加工装置により、予め、伸縮自在なベローズ１０
ａが形成されている。このベローズ１０ａの存在により
、パイプ１０の各端面の位置、即ち、姿勢（起立状態）
は、ベローズ１０ａの収縮に伴ない可変になされている
。

この液圧バルジ成形装置１２は、図示しない土台上に固
定された下型１４と、この下型１４の上方に配設された
上型１６とを備えている。この下型１４及び上型１６の
互いの接合面には、互いに連設可能な状態で、キャビテ
ィ１８．２０が夫々形成されている。

これらキャビティ１８．２０は、下型１４及び上型１６
の互いの接合面が接合された状態において、バルジ成形
されるパイプ１０の形状を規定する内周面を有するよう
に形成されている。即ち、下型１４のキャビティ１８は
、パイプ１０の下側部分を規定し、上型１６のキャビテ
ィ２０は、パイプ１０の上側部分を規定するように形成
されている。

上述した上型１６は、上下動可能に設けられており、図
示しない上下動機構により、下型１４上に接合する成形
位置と、下型１４の上方に離間された待機位置との間で
上下動するように構成されている。この上型１６は、実
質的にバルジ成形されるパイプ１０の部分を規定する本
体部分１６ａと、この本体部分１６ａの両側に位置し、
パイプ１０の両端部をクランプするクランプ部１６ｂと
を備えている。

この上型１６において、本体部分１６ａは、上述した上
下動機構に接続され、これにより上下動するよう構成さ
れている。一方、この本体部分１６ａの両側に位置する
クランプ部１６ｂは、この本体部分１６ａに対して、摺
動可能に取り付けられている。ここで、両クランプ部１
６ｂは、上下動機構に対して、図示しないクラッチ機構
を介して接続されており、このクラッチ機構が切断され
た状態においては、本体部分１６ａの駆動とは独立して
停止し、その位置を保持するように構成されている。

ここで、上型１６におけるキャビティ２０においては、
本体部分１６ａに対応して、実質的にバルジ成形部分を
規定する主キヤビテイ部２０ａと、クランプ部１６ｂに
対応して、パイプ１０の両端部をクランプする副キヤビ
テイ部２０ｂとから構成されることになる。

また、パイプ１０の両端部は、上型１６においては両ク
ランプ部１６ｂにおける副キャビティ２０ｂの内周面に
より、また、下型１４においては、両クランプ部１６ｂ
に対応する部分のキャビティ１８の部分の内周面により
、クランプされるように構成されている。

尚、下型１４及び上型１６が互いに接合された状態にお
いて、両側面に形成されるキャビティ１８．２０の開口
部の夫々の側方には、パイプ１０内に液圧を作用させる
ための液圧機構のノズル２４が配設されている。各ノズ
ル２４の端面は、垂直方向に起立した状態に形成されて
おり、クランプされたパイプ１０の対応する端面に密着
するように設定されている。

以上のように構成される液圧バルジ成形装置１２におい
て、この発明の特徴をなす液圧バルジ成形動作を以下に
説明する。

先ず、第１図に示すように、図示しない上下動機構によ
り、上型１６は、下型１４の上方に離間した状態に位置
するようにもたらされている。この状態において、バル
ジ成形されるところの両端にベローズ１０ａが形成され
たパイプ１０が、これら下型１４１Ｌび上型１６の間に
挿入され、下型１４上のキャビティ１８内に収容される
。尚、この初期状態において、クランプ部１６ｂは、こ
れの副キヤビテイ部２０ｂが本体部分１８ａの主キヤビ
テイ部２０ａより下方に位置するように、本体部分１６
ａより予め下げられている。

この後、図示しないクラッチ機構が接続された状態にお
いて、上下動機構が起動して、上型１６は全体的に下降
される。ここで、上述したように、上型１６においては
、クランプ部１６ｂは、本体部分１６ａより下方に位置
しているので、この下降動作により、本体部分１６ａが
下型１４に接合する前に、クランプ部１６ｂが下型１４
に接合することになる。

このようにして、第２図に示すように、先ず、クランプ
部１６ｂが下型１４に接合して、パイプ１０のベローズ
１０ａが形成された両端部がクランプ部１６ｂ及び下型
１４によりクランプされることになる。このクランプ後
、液圧機構のノズル２４がクランプされたパイプ１０の
端面に接近して、これに密着する。このように、パイプ
１０の内部と液圧機構とが連通状態になされる。

この状態において、第５図に実線で示すように、この液
圧機構が作動して、ノズル２４から、予圧としての低い
圧力の液圧がパイプ１０内に作用する予圧工程が実行さ
れる。

このようにパイプ１０の両端部がクランプされ、ノズル
２４が密着され、予圧が付与された状態において、クラ
ッチ機構は切断され、その後、上型１６においては、本
体部分１６ａのみが下降することになる。そして、この
本体部分１６ａが下型１４に接合した時点において、両
キャビティ１８．２０は上下方向に関して閉じられ、パ
イプ１０の中間部は、プレス作用により、第３図に示す
ように、所望の形状に概略近い形状に形成されることに
なる。換言すれば、この状態においては、パイプ１０の
外周面は、正確にキャビティ１８．２０の内周面に密着
した状態とはなされていない。

ここで、このプレス加工が実行される際において、その
塑性変形に応じて、所謂内が寄せられて、パイプ１０の
端面には、これが傾斜するように偏倚する力が内的に作
用する。しかしながら、この一実施例においては、パイ
プ１０の両端面には、ベローズ１０ａが形成されている
ので、この偏倚力はベローズ１０ａで吸収され、パイプ
１０の両端面はその位置を保持することになる。このよ
うにして、例え、パイプ１０の中間部がプレス加工によ
り塑性変形を受けようとも、このパイプ１０の両端面は
、起立状態を維持することになる。

また、この後、液圧機構のノズル２４がクランプされた
パイプ１０の端面を更に内方に偏倚するように、移動す
る。このようにして、例え、プレス工程において、パイ
プ１０の端面が傾斜したとしても、このノズル２４の移
動により、パイプ１０の端面は、ノズル２４の端面に再
び密着することになる。

このように、パイプ１０の内部と液圧機構とが連通状態
になされた後、この液圧機構から第５図において実線で
示すように、高圧の液圧がパイプ１０内に作用し、主加
圧工程が実行される。この液圧により、パイプ１０の外
周面は、キャビティ１８．２０の内周面に押し付けられ
、第４図に示すように、バルジ成形後のパイプ１０の形
状を規定するキャビティ１８．２０により、パイプ１゜
は、所望の形状に成形加工されることになる。

ここで、前述したように、パイプ１０の両端面と、液圧
機構のノズル２４との密着状態は、良好に維持されてい
ることになる。このようにして、液圧機構からの高圧の
液圧は、このパイプ１０とノズル２４との接合部から漏
れることなく、確実にパイプ１０内に作用することにな
る。

このように所望の形状にパイプ１０がバルジ成形された
後に、液圧機構による液圧の作用は停止され、上下動機
構が逆に作動して、上型１６は上方に引き上げられる。

このようにして、バルジ成形されたパイプ１０は、この
成形装置１２から取り出され、一連のバルジ成形動作が
終了することになる。

以上詳述したように、この一実施例によれば、パイプ１
０がプレス加工される事に先立って、パイプ１０の両端
部には、伸縮自在なベローズ１０ａが加工形成されてい
る。そして、このベローズ１０ａが形成されたパイプ１
０の両端部が、クランプ部１６ｂと下型１４とによりク
ランプされている。このようにして、この後、パイプ１
０がプレス加工され、例え、このパイプ１０の両端面が
傾斜したとしても、液圧機構のノズル２４が内方に移動
することにより、パイプ１０の両端面は、このノズル２
４の端面により、起立した状態に復帰され、液圧機構の
ノズル２４と確実に密着することになる。

このように、この一実施例においては、パイプ１０の両
端部にベローズ１０ａを形成するという簡単な構成によ
り、液圧機構から確実にパイプ１０内に液圧が作用する
ことになり、この液圧動作を損なう虞が無くなることに
なる。

この発明は、上述した一実施例の構成に限定されること
なく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
であることは言うまでもない。

例えば、上述した一実施例の動作においては、液圧機構
からの液圧の作用は、パイプ１０の両端がクランプされ
た時点に招ける予圧工程と、パイプ１０のプレス工程が
終了して、ノズル２４の移動によるノズル２４の端面と
パイプ１０の端面との密着工程の後に実行される主加圧
工程との２工程から構成されるように説明した。しかし
ながら、この発明は上述した動作に限定されることなく
、第５図に破線で示すように、予圧工程を省略して、パ
イプ１°０のプレス工程が終了して、ノズル２４の移動
によるノズル２４の端面とパイプ１０の端面との密着工
程の後に、−気にパイプ１０内に所定の圧力を作用する
ように構成しても良い。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明に係わるパイプの液圧バ
ルジ成形方法においては、パイプの両端部にベローズを
形成する第１の工程と、このベローズが形成されたパイ
プを互いに接合可能に配設された一対の上型及び下型の
間に挿入する第２の工程と、これら上型及び下型の互い
の接合面を接合するように駆動し、前記パイプをこれの
両端をクランプしつつプレス加工する第３の工程と、液
圧機構のノズルを移動して、ベローズを収縮させてパイ
プの端面にノズルの端面を密着させる第４の工程と、こ
のノズルを介して、パイプ内に液圧を作用させる第５の
工程とを具備する事を特徴としている。

従って、この発明によれば、成形時において、簡単で、
しかも確実に、パイプの端面を所定の状態に保持するこ
とが出来、液圧動作を損なうことなく実行することの出
来るパイプの液圧バルジ成形方法が提供されることにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わるパイプの液圧バルジ成形方法
を実行する液圧バルジ成形装置の一実施例の構成を概略
的に示す正面断面図；そして、第２図乃至第４図は、液
圧バルジ成形方法の実行を順次示す正面断面図であって
、 第２図は上型のクランプ部がパイプの両端部をクランプ
した状態を示す正面断面図； 第３図はクランプ後においてパイプをプレスした状態を
示す正面断面図； 第４図はパイプ内に液圧を作用した状態を示す正面断面
図；そして、 第５図は液圧機構による圧力の作用状態を示す線図であ
る。 図中、１０・・・パイプ、１２・・・成形装置、１４・
・・下型、１６・・・上型、１６ａ・・・本体部分、１
６ｂクランプ部、１８．２０・・・キャビティ、２０ａ
・・・主キャビティ、２０ｂ・・・副キャビティ、２４
・・・液圧機構のノズルである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）パイプの両端部にベローズを形成する第１の工程
   と、 このベローズが形成されたパイプを互いに接合可能に配
   設された一対の上型及び下型の間に挿入する第２の工程
   と、 これら上型及び下型の互いの接合面を接合するように駆
   動し、前記パイプをこれの両端をクランプしつつプレス
   加工する第３の工程と、 液圧機構のノズルを移動して、ベローズを収縮させてパ
   イプの端面にノズルの端面を密着させる第４の工程と、 このノズルを介して、パイプ内に液圧を作用させる第５
   の工程とを具備する事を特徴とするパイプの液圧バルジ
   成形方法。
2. （２）前記ノズルは、上型及び下型がパイプの両端をク
   ランプした時点で、パイプの各端面に接触するよう移動
   される事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のパ
   イプの液圧バルジ成形方法。
3. （３）前記第５の工程は、第４の工程が実行された後に
   行なわれる事を特徴とする特許請求の範囲第１項若しく
   は第２項に記載のパイプの液圧バルジ成形方法。
4. （４）前記第５の工程は、パイプの各端面にノズルの端
   面を接触させる工程が実行された時点で、パイプ内に予
   備的な圧力を作用させる予圧工程と、第４の工程が実行
   された後に行なわれる主加圧工程とを備えている事を特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載のパイプの液圧バ
   ルジ成形方法。