液压成形加工方法以及液压成形加工部件技术

本发明专利技术的目的在于，通过尽量削减管端的废弃量而提高材料利用率，通过负载了内压地合模而防止褶皱，削减多工序的液压成形、事先的管端加工，通过模具机构的简略化而削减模具费用，并采用遍及全长地成形有凸缘的液压成形部件。因此，本发明专利技术提供下述液压成形加工方法以及使用这些方法加工的遍及长度方向的全长地具有凸缘的液压成形加工部件。所述液压成形加工方法，以使金属管的管端从下模具超出的状态安装，一边经由密封冲头的内部向所述金属管内注入加压流体一边逐渐将所述密封冲头按压到所述金属管的管端而施加预定的按压力，使加压流体充满所述金属管内部而施加预定的内压。接下来保持施加所述内压与按压力地，使上模具下降而合模，由此使所述管端在从模具超出的状态下变形，结束加工。或者，在该合模后，使所述金属管内的内压上升，结束加工。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在将金属管放入模具并将该模具合模后、向管内负载内压由此加工成预定形状的液压成形加工方法以及通过该方法加工的液压成形加工部件。
技术介绍
下面使用图1对以往的液压成形加工的一般的加工工序进行说明。 首先，将比模具的长度短的金属管1以金属管1的管端位于比模具的端面靠内侧 的位置的方式，安装在下模具2的槽中(图l(a))。本例的金属管l为直管的例子。在弯管 的情况下，需要事先进行弯曲加工以形成与下模具2的槽一致的形状。 接下来将上模具3下降而将模具关闭，将金属管1夹在下模具2与上模具3之间 (图l(b))。 然后，使密封冲头4、5前进。 一边从具有水插入口 6的密封冲头4插入作为加压 流体的水一边使其前进，与使水7充满金属管1的内部大致同时地使密封冲头4、5与金属 管1的端面接触，进行密封使水7不会泄漏(图1 (c))。 然后，使金属管1的内部的压力(以后，称作内压)升压，从而得到液压成形成形 品8(图l(d))。为了在该工序中不使水7泄漏地确保密封，金属管1的管端9以及管端附 近部9'的剖面形状优选设为与加工前相同形状的圆形。 但是，在最终产品10的端面形状与坯管的形状不同的情况下，不需要该管端9、管 端附近部9'以及过渡部ll，所以将这些部分切断而废弃(图l(e))。即，相应地材料利用 率降低。 改善了该材料利用率下降的例子在"汽车技术(Vol. 57， No. 6(2003) ，23页)"中有所记载。在该例中，管端不是圆形，为与最终产品形状的端面形状相同的长方形截面。但是，此时，需要在将金属管安装在模具上之前将管端成形为长方形截面的前加工。 在日本特开2004-42077号公报所记载的方法中，以金属管的管端位于比模具的端面靠内侧的位置的方式，保持圆形截面地将金属管安装在下模具上，伴随着上模具的下降而使管端变形为长方形截面，保持原样地使长方形截面的密封冲头抵接后，向金属管的内部供给加压流体，根据需要进行轴向按压。但是，在该方法中，能够应用于椭圆形、长方形、卵形(小判型)等比较简单的截面，但必须将密封冲头的顶端加工为与成形品的端部相同的形状，难以应用于复杂的截面。 另外，为了防止在液压成形的合模时产生的褶皱，一边负载内压一边进行合模。在 该方法中，需要从合模结束前将管端密封，所以如日本特开2001-9529号公报所记载那样， 采用仅将管端合模、按压密封冲头而确保密封、然后将管中央部合模等方法。因此，此时的 管端限定于圆形、椭圆形等简单的截面形状。 另一方面，在液压成形加工中，具有成形后难以与其他部件点焊、螺栓连接的缺 点。因此，在日本特开2001-259754号公报、日本特开2006-61944号公报中提出了在液压 成形加工时成形凸缘的技术。但是，在这些方法中，需要多个液压成形工序或者在模具内可动的另外的冲头。另外在该方法中，难以一边负载内压一边成形遍及全长的凸缘。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为了提高液压成形加工品的材料利用率，尽量直到管端都加工为产品形状。另外，提出了一种液压成形加工部件，其是用一个工序进行了液压成形加工的部件，遍及长度方向地在全长上具有凸缘。 为了解决该课题，本专利技术的主旨如下所述。(1) —种液压成形加工方法，其特征在于以使金属管的管端从下模具超出(越出、伸出)的状态进行安装，一边经由密封冲头的内部向所述金属管内注入加压流体一边逐渐将所述密封冲头按压到所述金属管的管端并负载预定的按压力，使加压流体充满所述金属管内部而负载到预定的内压，接下来保持着负载了所述内压和按压力的状态，使上模具下降而合模，由此在使所述管端从模具超出的状态下使管端变形，结束加工。(2)如所述(1)所述的液压成形加工方法，其特征在于合模后，进而使所述金属管内的内压上升，结束加工。(3)如所述(1)或(2)所述的液压成形加工方法，其特征在于在将与所述金属管的轴方向垂直的截面上的所述金属管的坯管的截面面积设为Sjmm2]、将所述金属管的坯管的内部的截面面积设为Sjmm2]、将所述金属管的屈服应力设为YS、将所述预定的内压设为PjMPa]时，在合模中用所述密封冲头压入的力FJN]为满足(1)式的范围， P丄 S2+0. 3YS Si《Fi《Pi S2+0. 7YS S丄......(1)。 (4)如所述(3)所述的液压成形加工方法，其特征在于在将与所述金属管的轴方向垂直的截面上的所述金属管的坯管的截面面积设为Sjmm2]、将所述模具的空腔部的截面面积设为S3、将所述金属管的屈服应力设为YS、将合模后升压的内压设为P时，在合模后的升压中用所述密封冲头压入的力F为满足(2)式的范围，P (S3-S》+0. 5YS S丄《F《P (SfS^+l. 5YS S丄......(2)。 (5)如所述(1) (4)中的任意一项所述的液压成形加工方法，其特征在于在将在用所述密封冲头按压所述金属管的管端之前的状态下所述金属管的管端从所述模具超出的长度设为密封长度时，将所述密封长度设为所述金属管的板厚的2 4倍。 (6)如所述(1) (5)中的任意一项所述的液压成形加工方法，其特征在于与所述金属管的管端接触的所述密封冲头的表面的洛氏硬度为HRC50以上，并且表面粗糙度为Ra2. 0以下。 (7) —种液压成形加工部件，其特征在于，是由通过上述(1) (6)中的任意一项所述的方法进行了一个工序的液压成形加工而得到的一体构成的部件，遍及长度方向的全长具有凸缘。 (8)如所述(7)所述的液压成形加工部件，其特征在于在长度方向上具有弯曲部。 根据本专利技术，在液压成形加工中能够期待下述的效果。，能够尽量削减管端的废弃量(捨《代，非结构性材料量、构造用料量)，材料利用率提高。能够一边负载内压一边进行合模加工，所以能够防止合模时的褶皱。 不需要多个工序的液压成形、事先的管端加工，所以能够削减工序数。不需要机构复杂的液压成形模具，所以能够削减模具费用。能够得到遍及全长地成形了凸缘的液压成形部件。能够使用凸缘部与其他部件进行点焊、螺栓连接。附图说明 图1表示以往的一般的液压成形加工工序的说明图。 (a)将金属管1安装在下模具2的槽中的状态 (b)使上模具3下降而将模具关闭的状态(合模) (c)通过密封冲头4、5将金属管1的管端9密封的状态 (d)使内压升压、结束成形的状态 (e)从模具取出的最终产品10 图2表示本专利技术的液压成形加工工序的说明图。 (a)将金属管1安装在下模具2的槽中的状态 (b)通过密封冲头12、 13将金属管1的管端9密封而负载内压的状态 (c)保持将密封冲头12、 13按压到管端9而负载内压的状态地，使上模具3下降而合模的状态 (d)在合模后，使内压升压，结束成形的状态 图3表示本专利技术的液压成形加工工序中的加工条件的说明图。 (a)将金属管1安装在下模具2的槽中的状态 (b)通过密封冲头12、 13将金属管1的管端9密封而负载内压的状态 (c)保持将密封冲头12、 13按压到管端9而负载内压的状态地，使上模具3下降而合模的状态 (d)在合模后，使内压升压，结束成形的状态 图4表示对合模中的按入力对临界密封压的影响进行调查的实验结果。 图5表示对升压中的按入力对临界密封压的影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压成形加工方法，其特征在于：以使金属管的管端从下模具超出的状态进行安装，一边经由密封冲头的内部向所述金属管内注入加压流体一边逐渐将所述密封冲头按压到所述金属管的管端并负载预定的按压力，使加压流体充满所述金属管内部而负载到预定的内压，接下来保持着负载了所述内压和按压力的状态，使上模具下降而合模，由此在使所述管端从模具超出的状态下使管端变形，结束加工。

【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，佐藤浩一，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[日本]