液压成形加工方法技术

本发明专利技术提供一种能够取得扩管率大、且复杂的形状的液压成形成形品，且能够以较少工序数进行加工的液压成形加工方法，将金属管安装到分开的模具内，在进行了合模之后对上述金属管施加内压与管轴方向压入力，在第１液压成形工序中，使上述金属管沿上述金属管截面的一个方向扩管，做成在管轴方向的扩管部的整体中具有制品形状的周长的９０％以上１００％以下的周长、且在上述一个方向上至少管轴方向的一部分比制品的高度高的中间制品之后，在第２液压成形工序中，在管轴方向的整体或一部分中，边降低上述中间制品的上述一个方向的高度边成形为最终制品。另外，包含弯曲形状的情况下，在上述第１液压成形工序与第２液压成形工序之间实施弯曲工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于汽车用的排气系统部件、悬架系统部件、车身系统部 件等的制造的、对金属管进行液压成形加工的方法。
技术介绍
近年来，在汽车领域中，作为轻量化的手段之一的金属管的应用正在 增加。说到原因，是因为与实心材相比，空心的金属管材即使是同样的刚 性也能够减少截面面积。另外，相对将冲压了的两张帽型的金属板通过焊 接结合的结构，在由金属管进行了一体型的结构中，由于不需要焊接凸缘 部而能够轻量化。然而，汽车用部件配置在车内的狭窄空间内，因此金属管很少在直管 的状态下使用，几乎在施行了二次加工之后安装到汽车内。作为二次加工， 弯曲加工为最多，但随着近年来的汽车部件形状的复杂化，液压成形加工 (以在模具内安装了金属管的状态，使用内压与轴向压縮来精加工成模具 形状)也正在增加，进一步重叠了这些加工的加工也在增多。液压成形加工自身也如图l所示那样(引用塑性与加工，Vol.45， No.524 (2004)， 715 页)所示那样，与单纯的T成形相比，近年来部件形状复杂化，扩管率(相 对管坯的周长的制品管的周长比，同图中所述为Expansion ratio)也增加了。 作为进行扩管率大的液压成形的方法，例如日本特开2002-153917号 公报所述的那样，有使用动模取得具有高枝管高度的液压成形成形品的加 工法。但是，在该方法中如T成形那样，仅适用于沿某一方向扩管的情况 的形状。另外，在日本特开2002-100318号公报中，有沿某一方向扩管了之后， 沿与该方向为直角方向扩管的方法。当使用该方法时，不仅能够取得沿某 一方向扩管的液压成形成形品，而且能够取得沿整体扩管了的液压成形成 形品。然而，若沿单纯的长方形截面的扩管可容易地应用，但复杂的截面形状的情况下，需要为了精加工更详细形状的液压成形工序，需要合计3 个工序的液压成形加工。进行弯曲加工与液压成形加工的两方加工的情况下， 一般是施行了弯 曲加工之后安装到液压成形模具内，并进行液压成形加工，但该方法很难 加大弯曲部的扩管率。此处，例如在日本特开2002-219525号公报中也提 出了在进行了液压成形加工之后进行弯曲加工的方法。该方法为，由第l 工序的液压成形加工沿整体扩管之后，由第2工序边施加内压边进行弯曲 加工，最后由第3工序沿与弯曲方向呈直角方向边压溃(潰L)边进行液 压成形加工的方法。若利用该方法，与进行了弯曲加工之后进行液压成形 加工的一般的方法相比，可加大弯曲部的扩管率。可是，该扩管率的界限 为，由第1工序的液压成形加工的界限值所限制，如该方法那样在整体扩 管的液压成形加工中，不能够期待较大的括管率。另外，如日本特愿2006-006693号公报那样也提出了进行了液压成形 加工之后进行旋转拉弯加工的方法。但是，该方法中仅限于用于以作为弯 曲加工方法的旋转拉弯加工为对象的应用范围。如上述那样，以往，很难取得扩管率大并复杂的形状的液压成形成形 品，作为唯一的方法，作为日本特开2002-100318号公报所示的方法，使 液压成形具有实施3个工序的方法，但该方法中工序数多，对成本对生产 效率都不利。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种将扩管率大并复杂的形状的液压成形成形品通 过液压成形2个工序进行加工的方法。另外，提供一种即使弯曲加工与液 压成形加工重叠的情况下，也用于取得在以往较困难的弯曲部的扩管率大 的情况的成形品的方法。本专利技术是为了解决上述课题而进行的，其宗旨如下所述。 (l)，将金属管安装到分开的模具内，在进行了合模 之后对上述金属管施加内压与管轴方向压入力，其特征在于，在第l液压 成形工序中，使上述金属管沿上述金属管截面的一个方向扩管，做成在管 轴方向的扩管部的整体中具有制品形状的周长的90%以上100%以下的周长、并且在上述一个方向上至少管轴方向的一部分比制品的高度高的中间制品之后，在第2液压成形工序中，在管轴方向的整体或一部分中，边降低上述中间制品的上述一个方向的高度边成形为最终制品形状。(2) 上述(1)所述的，其特征在于，金属管的截面的曲 率半径与上述一个方向的中间制品的截面的曲率半径大致相等。(3) 上述(1)或(2)所述的，其特征在于，使用沿金属 管的轴向移动自如的动模或沿与金属管的轴向呈直角的方向移动自如的反 凸模来成形为中间制品。(4) 上述(l)、 (2)或(3)所述的，其特征在于，在第 1液压成形工序与第2液压成形工序之间加入将中间制品沿管轴方向弯曲 的工序。再者，在本专利技术(2)中，曲率半径大致相等是指，相对管坯(金属管) 的曲率半径，中间制品的截面的曲率半径在90 110°/。的范围内。附图说明图1是表示液压成形
的进展的说明图。图2是表示本专利技术的以制品形状为基础设计中间制品形状的方法的说明图的图。(a)表示截面形状，(b)表示侧面形状。图3是表示图2中的中间制品的形状的设计中，最终制品的形状的周长和中间制品的形状的周长的图。图4是表示本专利技术的以制品形状为基础设计中间制品形状的方法的说明图的图。(a)表示截面形状，(b)表示侧面形状。图5 (a)、 (b)、 (c)表示本专利技术的第l液压成形工序的说明图。图6是表示本专利技术的第2液压成形工序的说明图的图。图7 (a)、 (b)是表示本专利技术的用于加工各种形状的中间制品的第l液压成形工序的说明图的图。图8是表示包含弯曲加工的情况的本专利技术的加工方法的说明图的图。 图9是表示接续图8的包含弯曲加工的情况的本专利技术的加工方法的说明图的图。图10是表示接续图9的包含弯曲加工的情况的本专利技术的加工方法的说明图的图。图ll是表示以制品形状为基础设计中间制品形状的实施例的说明图的图。(a)表示截面形状，(b)表示侧面形状。图12是表示图11中的中间制品形状的设计中，最终制品的周长和中 间制品的形状的周长的图。图13是表示本专利技术的以制品形状为基础设计中间制品形状的方法的说 明图的图。(a)表示截面形状，(b)表示侧面形状。图14是表示第1液压成形工序和第2液压成形工序的实施例的说明图 的图。图15是表示接续图14的液压成形工序的实施例的说明图的图。图16是表示包含了弯曲的形状的情况的、以制品形状为基础设计中间 制品形状的实施例的说明图的图。(a)表示截面形状，(b)表示侧面形状。图17是表示图16的中间制品的形状的设计中，最终制品的制品形状 的周长和中间制品的形状的周长的图。图18是表示包含了弯曲的形状的情况的、以制品形状为基础设计中间 制品形状的其它的实施例的说明图的图。(a)表示截面形状，(b)表示侧 面形状。图19是表示包含弯曲加工的情况的各工序的实施例的说明图的图。 图20是表示接续图19所示的工序的各工序的实施例的说明图的图。具体实施例方式利用图2 20对本专利技术的详细内容进行说明。图2 (a)、 (b)是表示最终需要的制品形状的侧视图(X—Y平面)、 俯视图(X—Z平面)以及各截面图(Y—Z平面)。将该形状的制品从外径 2r (半径r)的管材要通过液压成形加工进行制造的情况下，不得不将截面 A—A至截面G—G的范围如图那样扩管成复杂的形状。 一般在液压成形加 工中，通过管内部的内压与来自两管端的轴压入扩管成复杂的形状，但如 该形状那样沿Y方向与Z方向的两方扩管的情况下，成形非常困本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压成形加工方法，将金属管安装到分开的模具内，在进行了合模之后对上述金属管施加内压与管轴方向压入力，其特征在于，　在第１液压成形工序中，使上述金属管沿上述金属管截面的一个方向扩管，做成在管轴方向的扩管部的整体中具有制品形状的周长的 ９０％以上１００％以下的周长、并且在上述一个方向上至少管轴方向的一部分比制品的高度高的中间制品之后，在第２液压成形工序中，在管轴方向的整体或一部分中，边降低上述中间制品的上述一个方向的高度边成形为最终制品形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：水村正昭，栗山幸久，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]