專利名稱：液壓成形方法和液壓成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過對配置于模具內(nèi)的坯料管，向內(nèi)部供給成形液而負(fù)載內(nèi)壓，并且沿管軸方向負(fù)載壓縮載荷，來得到液壓成形品的液壓成形方法和液壓成形裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，作為金屬管的成形方法之一已知液壓成形。圖13是用于對以往的液壓成形方法進(jìn)行說明的圖。在一般的液壓成形中，如圖13 Ca)所示，使用具有模腔114的上下的模具111和成為液壓成形品的坯料的截面圓形的坯料管105，該模腔114有與沿垂直于管軸的方向分割了管狀的液壓成形品的外形大致相同的內(nèi)形。在進(jìn)行液壓成形時，首先，在該模具111的 模腔114內(nèi)配置坯料管105。接著，如圖13 (b)所示，進(jìn)行上下的模具111的合模。接著，如圖13 (c)所示，對坯料管105向內(nèi)部供給成形液125從而負(fù)載內(nèi)壓，并且利用軸壓沖頭151對坯料管105沿管軸方向負(fù)載壓縮載荷。由此，如圖13 (d)所示，坯料管105 —邊被擴徑一邊被壓縮，得到具有沿著模具111的模腔114內(nèi)形的外形的液壓成形品103。在液壓成形中，可以通過坯料管105的壓縮來彌補擴徑所引起的坯料管105的壁厚減少，具有能夠高精度地成形出復(fù)雜形狀的成形品的優(yōu)點。然而，在近年，要求各種各樣的形狀的液壓成形品。圖14 (a)、(b)是表示這樣的液壓成形品103的一例的圖。該液壓成形品103，管軸方向的兩側(cè)的管端部103a形成為相比于其中間部103b向內(nèi)側(cè)變窄的截面形狀，該管端部103a形成為將截面正方形的中間部103b的截面形狀沿周向旋轉(zhuǎn)了約45°的截面正方形。為了得到這樣的液壓成形品103，首先，將模具111的模腔114成形為與液壓成形品103的外形相應(yīng)的形狀。然后，如圖14 (c)所示，作為液壓成形的前道工序，向方向Pl推壓坯料管105進(jìn)行壓制成形，以使得在模具111合模前能夠?qū)⑴髁瞎?05配置在模具111的模腔114內(nèi)。其結(jié)果，一般得到管端部形成為與液壓成形品103的管端部103a相應(yīng)的形狀的中間成形品。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2003-290845號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在現(xiàn)有方法中，如上述那樣，作為液壓成形的前道工序另行進(jìn)行了壓制成形，因此產(chǎn)生了將中間成形品從壓制成形用的模具轉(zhuǎn)移到液壓成形用的模具的麻煩。另外，在將中間成形品從壓制成形用的模具脫模后，在中間成形品的被壓制成形了的部位發(fā)生回彈(springback)，發(fā)生了即使將中間成形品配置在液壓成形用的模具內(nèi)也不能夠進(jìn)行合模的、所謂頂傷(Pinching)的問題。另外，由于在壓制成形時對坯料管105作用的軸載荷，中間成形品的管端面變?yōu)楸獾男螤畹那闆r下，為了可以利用軸壓沖頭151進(jìn)行軸向擠壓，產(chǎn)生了對中間成形品的端面另行進(jìn)行切斷、鍛造等加工的必要。
另外，在以往的液壓成形中，作為為了實現(xiàn)液壓成形而需要的驅(qū)動機構(gòu)，需要用于將模具111合模的驅(qū)動裝置和用于驅(qū)動兩個軸壓沖頭151的兩個驅(qū)動裝置的合計三個驅(qū)動裝置，相應(yīng)地，產(chǎn)生了驅(qū)動裝置的浪費、成形裝置的大型化的問題。另外，軸壓沖頭151需要形成為與模具111相應(yīng)的形狀、即與液壓成形品103的管端部103a外形大致相同的形狀，以使得能夠在模具111內(nèi)滑動，相應(yīng)地，會招致成形裝置整體的成本增大。另外，即使在不需要進(jìn)行作為液壓成形的前道工序的壓制成形的情況下，在進(jìn)行液壓成形時，也需要使用與模具111的模腔114內(nèi)的一部分密著地嵌入的外徑的坯料管105，在能夠配置在模具111內(nèi)的坯料管105的直徑上產(chǎn)生了限制。因此，本發(fā)明是鑒于上述問題研究出的，其目的在于提供一種即使在得到液壓成
形品時需要與液壓成形一同進(jìn)行坯料管的管端部的壓制成形的場合，也能夠非常容易地進(jìn)行全部工序，而且可以謀求裝置的簡化、小型化，還能夠使坯料管的尺寸的自由度提高的液壓成形方法和液壓成形方法。本發(fā)明者為了解決上述課題而專心研討的結(jié)果，發(fā)明了下述的液壓成形方法和液壓成形裝置。第I發(fā)明涉及的液壓成形方法，其特征在于，具有在成對模具的入口部內(nèi)配置坯料管的管端部的工序，上述成對模具設(shè)置有入口部與底部相比被擴徑了的有底的孔狀的模腔，在入口部和底部之間形成有從入口部內(nèi)形向底部內(nèi)形接近的錐部，上述入口部配置為相互對向；通過將上述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動，利用上述錐部將上述坯料管的管端部向內(nèi)側(cè)擠壓進(jìn)行壓制成形的工序；和通過對于兩側(cè)的管端面與上述成對模具的模腔底面抵接了的上述坯料管，向內(nèi)部供給成形液從而負(fù)載內(nèi)壓，并且將上述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動從而沿管軸方向負(fù)載壓縮載荷，將該坯料管液壓成形的工序。第2發(fā)明涉及的液壓成形方法，其特征在于，在第I發(fā)明中的上述壓制成形工序中，進(jìn)行壓制成形使得上述坯料管的管端部成為與其外形輪廓不同的輪廓。第3發(fā)明涉及的液壓成形方法，其特征在于，在第I發(fā)明或第2發(fā)明中的上述壓制成形工序中，通過將上述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動，從上述模具的模腔底面突出的襯墊構(gòu)件被插入到上述坯料管的管端部內(nèi)側(cè)。第4發(fā)明涉及的液壓成形方法，其特征在于，在第I發(fā)明或第2發(fā)明中，使用設(shè)置有多組的在上述成對模具中設(shè)置的成對模腔的上述成對模具，經(jīng)由上述壓制成形工序和上述液壓成形工序得到多個液壓成形品。第5發(fā)明涉及的液壓成形方法，其特征在于，在第3發(fā)明中，使用設(shè)置有多組的在上述成對模具中設(shè)置的成組模腔的上述成對模具，經(jīng)由上述壓制成形工序和上述液壓成形工序得到多個液壓成形品。第6發(fā)明涉及的液壓成形裝置，其特征在于，具備成對模具，該成對模具設(shè)置有入口部與底部相比被擴徑了的有底的孔狀的模腔，在入口部和底部之間形成有從入口部內(nèi)形向底部內(nèi)形接近的錐部，上述入口部配置為相互對向；通過將上述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動，利用上述錐部將配置在該成對模具的入口部內(nèi)的坯料管的管端部向內(nèi)側(cè)擠壓進(jìn)行壓制成形的驅(qū)動單元；和對兩側(cè)的管端面與上述成對模具的模腔底面抵接了的上述坯料管，向內(nèi)部供給成形液從而負(fù)載內(nèi)壓的成形液供給單元。第7發(fā)明涉及的液壓成形裝置，其特征在于，在第6發(fā)明中，對于兩側(cè)的管端面與上述成對模具的模腔底面抵接了的上述坯料管，利用上述成形液供給單元向內(nèi)部供給成形液從而負(fù)載內(nèi)壓，并且利用上述驅(qū)動單元將上述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動從而沿管軸方向負(fù)載壓縮載荷，由此該坯料管被液壓成形。第8發(fā)明涉及的液壓成形裝置，其特征在于，在第6發(fā)明或第7發(fā)明中，上述成對模具的模腔的底部形成為其內(nèi)形輪廓成為與上述坯料管的管端部的外形輪廓不同的輪廓。第9發(fā)明涉及的液壓成形裝置，其特征在于，在第6發(fā)明或第7發(fā)明中，還具備襯墊構(gòu)件，該襯墊構(gòu)件從上述成對模具的模腔底面突出，在將上述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動時被插入到上述坯料管的管端部內(nèi)側(cè)。第10發(fā)明涉及的液壓成形裝置，其特征在于，在第8發(fā)明中，還具備襯墊構(gòu)件，該襯墊構(gòu)件從上述成對模具的模腔底面突出，在將上述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動時被插入到上述坯料管的管端部內(nèi)側(cè)。 第11發(fā)明涉及的液壓成形裝置，其特征在于，在第6發(fā)明或第7發(fā)明中，上述成對模具設(shè)置有多組的在上述成對模具中設(shè)置的成組模腔。第12發(fā)明涉及的液壓成形裝置，其特征在于，在第8發(fā)明中，上述成對模具設(shè)置有多組的在上述成對模具中設(shè)置的成組模腔。第13發(fā)明涉及的液壓成形裝置，其特征在于，在第9發(fā)明中，上述成對模具設(shè)置有多組的在上述成對模具中設(shè)置的成組模腔。根據(jù)第I發(fā)明 第13發(fā)明，在得到液壓成形品時，即使在需要與液壓成形一同進(jìn)行坯料管的管端部的壓制成形的情況下，也能夠非常容易地進(jìn)行全部工序，相應(yīng)地，能夠謀求操作時間的縮短、操作勞動力的負(fù)擔(dān)減輕、成品率的提高。另外，能夠抑制為了實現(xiàn)液壓成形所需要的驅(qū)動機構(gòu)數(shù)，而且不需要軸壓沖頭，因此能夠謀求液壓成形裝置整體的簡化、小型化，進(jìn)而，能夠謀求液壓成形裝置的制作成本的削減。此外，能夠不使坯料管的直徑受到大的限制地進(jìn)行操作，能夠使可在模具內(nèi)配置的坯料管的尺寸的自由度提高，進(jìn)而，能夠使設(shè)計的自由度提高。根據(jù)第2發(fā)明、第8發(fā)明，即使在液壓成形品的管端部的外形輪廓成形為與坯料管的管端部的外形輪廓不同的輪廓的情況下，也能夠非常容易地進(jìn)行壓制成形和液壓成形。根據(jù)第3發(fā)明、第9發(fā)明，在利用模腔的錐部進(jìn)行的坯料管的壓制成形時，即使在還料管被過度地向內(nèi)側(cè)擠壓的情況下，也能夠抑制還料管的管端面向內(nèi)側(cè)變形為圓形，由此，在兩側(cè)的管端面與成對模具的模腔底面抵接時，能夠正常地密封坯料管的兩側(cè)。根據(jù)第4發(fā)明、第5發(fā)明、第11發(fā)明、第12發(fā)明、第13發(fā)明，能夠在短時間大量生產(chǎn)多個液壓成形品。


圖I是表示采用第I實施方式涉及的液壓成形方法得到的液壓成形品的一例的圖。圖I (a)是立體圖。圖I (b)是平面圖。圖I (C)是平面截面圖。圖I (d)是表不液壓成形品和坯料管的關(guān)系的平面截面圖。圖2是表示第I實施方式涉及的液壓成形裝置的構(gòu)成的圖。圖2 (a)是側(cè)面截面圖。圖2 (b)是沿圖2 (a)的A-A線的截面圖。圖2 (c)是沿圖2 (a)的B-B線的截面圖。圖3是說明第I實施方式涉及的液壓成形方法的圖。圖3 (a)是表示將坯料管配置在模具的模腔內(nèi)的狀態(tài)的側(cè)面截面圖。圖3 (b)是表示將坯料管的管端部壓制成形的中途的狀態(tài)的側(cè)面截面圖。圖4是說明第I實施方式涉及的液壓成形方法的圖。圖4 (a)是表示將坯料管的管端部壓制成形后的狀態(tài)的側(cè)面截面圖。圖4 (b)是沿圖4 (a)的C-C線的截面圖。圖4(c)是沿圖4 (a)的D-D線的截面圖。圖5是說明第I實施方式涉及的液壓成形方法的圖。圖5 (a)是表示向坯料管的內(nèi)部供給了成形液的狀態(tài)的側(cè)面截面圖。圖5 (b)是表示將坯料管的液壓成形后的狀態(tài)的側(cè)面截面圖。圖6是表示第2實施方式涉及的液壓成形裝置的構(gòu)成的圖。圖6 (a)是側(cè)面截面圖。圖6 (b)是平面圖。
圖7是表示第3實施方式涉及的液壓成形裝置的構(gòu)成的圖。圖7 (a)是側(cè)面截面圖。圖7 (b)是沿圖7 (a)的E-E線的截面圖。圖8是說明第3實施方式涉及的液壓成形方法的圖。圖8 (a)是表示將坯料管的管端部壓制成形的中途的狀態(tài)的側(cè)面截面圖。圖8 (b)是表示壓制成形后的狀態(tài)的側(cè)面截面圖。圖8 (C)是沿圖8 (b)的F-F線的截面圖。圖9是表示采用第4實施方式涉及的液壓成形方法得到的液壓成形品的一例的圖。圖9 (a)是立體圖。圖9 (b)是平面圖。圖9 (C)是平面截面圖。圖9 (d)是表不液壓成形品和坯料管的關(guān)系的平面截面圖。圖10是表示第4實施方式涉及的液壓成形裝置的構(gòu)成的圖。圖10 (a)是側(cè)面截面圖。圖10 (b)是沿圖10 (a)的G-G線的截面圖。圖10 (C)是沿圖10 (a)的H-H線的截面圖。圖11是表示采用第5實施方式涉及的液壓成形方法得到的液壓成形品的一例的圖。圖10 (a)是立體圖。圖11 (b)是平面圖。圖11 (C)是平面截面圖。圖11 (d)是表示液壓成形品和坯料管的關(guān)系的平面截面圖。圖12是表示第5實施方式涉及的液壓成形裝置的構(gòu)成的圖。圖12是側(cè)面截面圖。圖12 (b)是沿圖12 (a)的I-I線的截面圖。圖12 (C)是沿圖12 (a)的J-J線的截面圖。圖13是用于對以往的液壓成形方法進(jìn)行說明的圖。圖14是表示液壓成形品的一例的圖。圖14 (a)是立體圖。圖14(b)是平面圖。14圖(c)是用于對為得到液壓成形品進(jìn)行的壓制成形進(jìn)行說明的圖。
具體實施例方式以下，對于用于實施應(yīng)用了本發(fā)明的液壓成形方法和液壓成形裝置的方式的例子，一邊參照附圖一邊詳細(xì)地說明。首先，對于第I實施方式涉及的液壓成形方法和液壓成形裝置進(jìn)行說明。圖I是表示采用第I實施方式涉及的液壓成形方法得到的液壓成形品3的一例的圖。圖I (a)是其立體圖。圖I (b)是平面圖。圖I (C)是平面截面圖。圖I (d)是表不液壓成形品3和坯料管5的關(guān)系的平面截面圖。采用本發(fā)明涉及的液壓成形方法得到的液壓成形品3，是形成為其中間部3b與兩側(cè)的管端部3a相比被擴徑了的管狀的成形品。在管端部3a和中間部3b之間，形成有錐部3c,該錐部3c以從管端部3a的截面形狀向中間部3b的截面形狀接近的方式設(shè)置為平滑的錐狀。液壓成形品3的中間部3b，形成為管端部3a的周向的一部分或者全部被擴徑了的形狀，液壓成形品3的錐部3c，錐形的程度根據(jù)周向的部位而不同地形成，或者錐形的程度不取決于周向的部位而相同地形成。這樣的液壓成形品3可作為例如建筑物、汽車等的骨架使用。第I實施方式中的液壓 成形品3，其中間部3b形成為截面正方形，其兩側(cè)的管端部3a形成為將中間部3b的截面形狀沿周向旋轉(zhuǎn)了約45°的截面正方形。第I實施方式涉及的液壓成形品3，形成為其中間部3b相對于管端部3a在周向的整個范圍被擴徑了的形狀。第I實施方式的液壓成形品3的錐部3c，在從中間部3b的截面形狀構(gòu)成的角部3d沿著管軸方向的位置錐度較強，在從中間部3b的截面形狀構(gòu)成的角部3d間的中間位置沿著管軸方向的位置錐度較弱地形成。在本發(fā)明涉及的液壓成形方法中，作為為了得到這樣的液壓成形品3而使用的坯料管5，如圖I (d)所示，使用與液壓成形品3的管端部3a相比在周向的一部分或全部被擴徑了的形狀的坯料管5。在第I實施方式中，作為坯料管5，使用其管端部5a的外形輪廓形成為與液壓成形品3的管端部3a的外形輪廓不同的輪廓的坯料管。接著，對于用于實現(xiàn)第I實施方式涉及的液壓成形方法的液壓成形裝置I進(jìn)行說明。圖2是表示第I實施方式涉及的液壓成形裝置I的構(gòu)成的圖。圖2 (a)是側(cè)面截面圖。圖2 (b)是沿圖2 (a)的A-A線的截面圖。圖2 (c)是沿圖2 (a)的B-B線的截面圖。本發(fā)明涉及的液壓成形裝置1，具備成對模具11 ;作為將成對模具11的一方朝向另一方驅(qū)動的驅(qū)動單元的驅(qū)動裝置21 ;和作為對于配置于成對模具11內(nèi)的坯料管5，向內(nèi)部供給成形液從而負(fù)載內(nèi)壓的成形液供給單元的成形液供給裝置23。成對模具11被用作利用同一模具進(jìn)行坯料管5的壓制成形和液壓成形這兩項成形的模具。成對模具11的每個設(shè)置有入口部15與底部16相比被擴徑了的有底的孔狀的模腔14。模腔14，在入口部15和底部16之間形成有以從入口部15內(nèi)形向底部16內(nèi)形接近的方式設(shè)置為平滑的錐狀的錐部17。在此，所謂底部16，意指模腔14的部位之中，作為與后述的對向面12離得最遠(yuǎn)的部位的最端部。成對模具11配置為各自的入口部15相互對向，而且各自的模腔14排列為同心狀。設(shè)置在成對模具11的每一個中的成組模腔14，在使成對模具11的相互面對的對向面12彼此抵接的情況下，其內(nèi)形被形成為與液壓成形品3的外形大致相同的形狀。這意味著模腔14的底部16的內(nèi)形被形成為與液壓成形品3的管端部3a的外形大致相同的形狀，模腔14的入口部15的內(nèi)形被形成為與液壓成形品3的中間部3b的外形大致相同的形狀，模腔14的錐部17的內(nèi)形被形成為與液壓成形品3的錐部3c的外形大致相同的形狀。因此，模腔14的入口部15被形成為模腔14的底部16的周向的一部分或全部被擴徑了的形狀，模腔14的錐部17，錐形的程度根據(jù)周向的部位而不同地形成，或者錐形的程度不取決于周向的部位而相同地形成。第I實施方式中的模腔14，其入口部15形成為截面正方形，其底部16形成為使入口部15的截面形狀沿周向旋轉(zhuǎn)了約45°的截面正方形。另外，第I實施方式中的模腔14的錐部17，在從入口部15的截面形狀構(gòu)成的角部15a沿著軸向的位置錐度較強，在從入口部15的截面形狀構(gòu)成的角部15a間的中間位置沿著管軸方向的位置錐度較弱地形成。驅(qū)動裝置21是將一方的模具11沿著朝向另一方的模具11接近、或與之遠(yuǎn)離的方向驅(qū)動的裝置，由例如油壓缸、空氣壓缸、電動機等構(gòu)成。第I實施方式中的驅(qū)動裝置21，作為將圖2中的右側(cè)的模具11朝向左側(cè)的模具11驅(qū)動的裝置而構(gòu)成。成形液供給裝置23，是通過在模具11的模腔底面18形成的成形液供給孔19向模腔14內(nèi)供給水等的成形液的裝置。在第I實施方式中，在沒有由驅(qū)動裝置21驅(qū)動的模具11的模腔14內(nèi)形成有成形液供給孔19。在此，所謂模腔底面18，意指與對向面12離得最遠(yuǎn)的最端面。接著，對于第I實施方式涉及的液壓成形方法的詳情進(jìn)行說明。 首先，將坯料管5配置在成對模具11的模腔14內(nèi)。具體地講，如圖3 Ca)所示，驅(qū)動成對模具11的一方，空出各自的對向面12間的間隔，將坯料管5的管端部5a從成對模具11的任一個中的開口 13插入到入口部15內(nèi)。被插入到模具11的入口部15內(nèi)的坯料管5，其管端面5b與模腔14的錐部17抵接，防止了進(jìn)一步的插入。作為在此使用的坯料管5，使用銅管、鋁管等金屬制的管體。另外，作為坯料管5，只要是形成為與模腔14的底部16的內(nèi)形相比在周向的一部分或全部被擴徑了的形狀，并且能夠插入到模腔14的入口部15內(nèi)的大小的坯料管即可，不限定于如第I實施方式那樣其截面形狀為圓形的坯料管。接著，將坯料管5的管端部5a壓制成形。具體地講，如圖3 (b)所示，利用驅(qū)動裝置21將成對模具11的一方朝向另一方驅(qū)動。由此，在坯料管5的兩側(cè)的管端面5b與成對模具11的各自的模腔14的錐部17抵接以后，對與模腔14的錐部17接觸的坯料管5的周向的一部分或全部，利用錐部17向內(nèi)側(cè)擠壓的載荷作用，坯料管5從管端部5a側(cè)向中間部5c側(cè)通過模腔14的錐部17的部位被逐漸地壓制成形。利用該模腔14的錐部17進(jìn)行的壓制成形，如圖4 (a)所示，進(jìn)行到坯料管5的兩側(cè)的管端面5b與成對模具11的各自的模腔底面18抵接為止。通過坯料管5的兩側(cè)的管端面5b與成對模具11的各自的模腔底面18抵接，坯料管5的兩端被密封。再者，圖4(b)是沿圖4 (a)的C-C線的截面圖。圖4 (c)是沿圖4 (a)的D-D線的截面圖。在此，成對模具11被調(diào)整為，在坯料管5的兩側(cè)的管端面5b與成對模具11的各自的模腔底面18抵接的時刻，在成對模具11的各自的對向面12間空出間隔LI。通過調(diào)整該對向面12間的間隔LI，能夠調(diào)整后述的在液壓成形中的模具11的壓入量。另外，有時通過將坯料管5的管端部5a壓制成形，坯料管5的管端面5b變?yōu)楸獾男螤?。該情況下，優(yōu)選在對于成對模具11的各自的模腔底面18抵接了坯料管5的兩側(cè)的管端面5b以后，利用驅(qū)動裝置21將成對模具11的一方朝向另一方進(jìn)一步驅(qū)動。由此，利用模腔底面18對坯料管5的管端面5b負(fù)載管軸方向的壓縮載荷，能夠使得坯料管5的管端面5b平坦地成形，能夠充分地密封坯料管5的兩端。接著，將坯料管5進(jìn)行液壓成形。具體地講，如圖5 (a)所示，對于兩側(cè)的管端面5b與成對模具11的各自的模腔底面18抵接了的坯料管5，利用成形液供給裝置23向內(nèi)部供給成形液25從而負(fù)載內(nèi)壓，并且利用驅(qū)動裝置21將成對模具11的一方朝向另一方驅(qū)動，從而沿管軸方向負(fù)載壓縮載荷。由此，坯料管5，如圖5 (b)所示，一邊沿其管軸方向被壓縮，一邊以沿成組模腔14的內(nèi)形的方式被擴徑。一邊利用該驅(qū)動裝置21驅(qū)動成對模具11 一邊進(jìn)行的液壓成形，進(jìn)行到成對模具11的各自的對向面12相互抵接為止。接著，通過利用坯料管5內(nèi)的成形液25進(jìn)行負(fù)載使得內(nèi)壓變?yōu)楦叩膲毫Γ古髁瞎?與成組模腔14密著，以更加沿著成組模具14的內(nèi)形的方式使坯料管5成形。其后，驅(qū)動成對模具11的一方，空出各自的對向面12間的空隙后，從模腔14內(nèi)卸下成形出的液壓成形品3，結(jié)束一系列的操作工序。根據(jù)本發(fā)明，可以利用同一模具11連續(xù)地進(jìn)行壓制成形和液壓成形，能夠省略從壓制成形用的模具向液壓成形用的模具轉(zhuǎn)移中間成形品的麻煩。另外，由于不需要轉(zhuǎn)移中間成形品，因此能夠防止發(fā)生回彈所引起的頂傷的問題。并且，即使在壓制成形時坯料管5的管端面5b變?yōu)楸獾男螤畹那闆r下，通過將成對模具11的一方朝向另一方驅(qū)動，能夠使該管端面5b變平坦，能夠省略另行進(jìn)行的切斷、鍛造等的加工。由此，即使在得到液壓成形品3的過程中需要與液壓成形一同進(jìn)行坯料管5的管端部5a的壓制成形的情況下，也能夠非 常容易地進(jìn)行全部工序，相應(yīng)地，能夠謀求操作時間的縮短、操作勞動力的負(fù)擔(dān)減輕、成品率的提聞。另外，根據(jù)本發(fā)明，作為為了實現(xiàn)液壓成形所需要的驅(qū)動機構(gòu)，僅使用將成對模具11的一方朝向另一方驅(qū)動的驅(qū)動裝置21即可，不需要軸壓沖頭，能夠謀求液壓成形裝置I整體的簡化、小型化，進(jìn)而，能夠謀求液壓成形裝置I整體的制作成本的削減。另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠不使坯料管5的直徑受到大的限制地進(jìn)行操作，能夠提高可配置在模具11內(nèi)的坯料管5的尺寸的自由度。因此，例如，在得到所希望的尺寸的液壓成形品3方面，作為坯料管5無論使用壁厚較大、外徑較小的管還是使用壁厚較小、外徑較大的管，都能夠得到相同尺寸的液壓成形品。另外，除此以外，例如，使用了同成對模具11，通過僅替換坯料管5的尺寸，可以得到壁厚不同的液壓成形品3。即，通過本發(fā)明，能夠使設(shè)計的自由度提高。另外，根據(jù)本發(fā)明，即使在液壓成形品3的管端部3a的外形輪廓成形為與坯料管5的管端部5a的外形輪廓不同的輪廓的情況下，也能夠非常容易地進(jìn)行壓制成形和液壓成形。接著，對于第2實施方式涉及的液壓成形方法和液壓成形裝置進(jìn)行說明。再者，對于與上述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素，附帶相同標(biāo)記，從而省略以下的說明。圖6是表示第2實施方式涉及的液壓成形裝置I的構(gòu)成的圖。圖6 (a)是側(cè)面截面圖。圖6 (b)是平面圖。第2實施方式涉及的液壓成形裝置1，在上下空出間隔地設(shè)置的成對的模具11，在水平方向空出間隔地設(shè)置了多對。在此，多對的成對模具11在二維的左右方向和深度方向空出間隔地設(shè)置。由此，成組的模腔14被設(shè)置了多組。上側(cè)的多個模具11安裝在下模具臺座31上，下側(cè)的多個模具11安裝在上模具臺座33上。另外，上模具臺座33可由未圖示的驅(qū)動裝置沿上下驅(qū)動。另外，下模具臺座31形成有與模具11的成形液供給孔19連通的成形液供給孔35，以使得向下側(cè)的模具11的模腔14內(nèi)通過成形液供給孔19供給成形液。在第2實施方式涉及的液壓成形方法中，使用各成組的模腔14，與第I實施方式相同地經(jīng)由壓制成形工序和液壓成形工序，由此可以得到多個液壓成形品3。由此，能夠以短時間大量生產(chǎn)液壓成形品3。再者，即使在使用了設(shè)置有多組的成組模腔14的成對模具11的情況下，也能夠發(fā)揮同樣的效果。接著，對于第3實施方式涉及的液壓成形方法和液壓成形裝置進(jìn)行說明。圖7是表示第3實施方式涉及的液壓成形裝置I的構(gòu)成的圖。圖7 (a)是側(cè)面截面圖。圖7 (b)是沿圖7 (a)的E-E線的截面圖。第3實施方式涉及的液壓成形裝置1，還具備從模具11的模腔底面18突出的襯墊構(gòu)件41。襯墊構(gòu)件41相對于模腔14的底部16內(nèi)周面遍及周向的整個范圍空出間隔地設(shè)置，以使得坯料管5的管端部5a可插入到模腔14的底部16的內(nèi)周面和該襯墊構(gòu)件41的
外周面之間。襯墊構(gòu)件41形成為其外周面與模腔14的底部16內(nèi)形相似的形狀。第3實施方式中的襯墊構(gòu)件41，形成有與模具11的成形液供給孔19連通的成形液供給孔43，以使得可利用成形液供給裝置23通過模具11的成形液供給孔19向模腔14內(nèi)供給成形液。再者，襯墊構(gòu)件41形成于成對模具11的兩方。對于第3實施方式涉及的液壓成形方法的詳情進(jìn)行說明。第3實施方式涉及的液壓成形方法，與第I實施方式涉及的液壓成形方法相比，僅壓制成形工序不同。在壓制成形工序中，如上述那樣，通過利用驅(qū)動裝置21將成對模具11的一方朝向另一方驅(qū)動，從坯料管5的管端部5a側(cè)朝向中間部5c側(cè)通過模腔14的錐部17的部位逐漸地被壓制成形。此時，如果坯料管5被模腔14的錐部17過度地向內(nèi)側(cè)擠壓，則坯料管5的管端面5b向內(nèi)側(cè)變圓，坯料管5的管端面5b不正常地抵接到模腔底面18，有坯料管5的兩端不被密封之虞。為了防止該情況，在壓制成形工序中，如圖8 (a) 圖(C)所示，通過將成對模具11的一方朝向另一方驅(qū)動，一邊利用模腔14的錐部17將坯料管5的管端部5a壓制成形，一邊使襯墊構(gòu)件41插入到坯料管5的管端部5a內(nèi)側(cè)。由此，即使在坯料管5的管端部5a被模腔14的錐部17過度地向內(nèi)側(cè)擠壓，坯料管5的管端面5b向內(nèi)側(cè)變圓的情況下，也可從還料管5的管端部5a內(nèi)側(cè)接觸襯墊構(gòu)件41,那樣地抑制變形。接著，對于第4實施方式、第5實施方式涉及的液壓成形方法和液壓成形裝置進(jìn)行說明。在第4實施方式、第5實施方式中，作為液壓成形品3，對于得到與第I實施方式不同的形狀的成形品的情況進(jìn)行說明。圖9是表示采用第4實施方式涉及的液壓成形方法得到的液壓成形品3的一例的圖。圖9 (a)是立體圖。圖9 (b)是平面圖。圖9 (C)是平面截面圖。圖9 (d)是表不液壓成形品3和坯料管5的關(guān)系的平面截面圖。另外，圖10 (a)是表示第4實施方式涉及的液壓成形裝置I的構(gòu)成的圖。圖10 (a)是側(cè)面截面圖。圖10 (b)是沿圖10 (a)的G-G線的截面圖。圖10 (c)是沿圖10 (a)的H-H線的截面圖。第4實施方式涉及的液壓成形品3，其中間部3b被形成為大致正方形，其兩側(cè)的管端部3a是將中間部3b的截面形狀沿周向旋轉(zhuǎn)了 45°的截面矩形，在截面矩形形成的角部3e間形成的側(cè)面部3f向內(nèi)側(cè)彎曲，形成為凹的形狀。第3實施方式中的液壓成形品3的錐部3c，在從中間部3b的截面形狀構(gòu)成的角部3d沿著管軸方向的位置錐度較強，在從中間部3b的截面形狀構(gòu)成的角部3d間的中間位置沿著管軸方向的位置基本沒有錐度地形成。第4實施方式涉及的液壓成形裝置1，模腔14的入口部15形成為截面正方形，模腔14的底部16是將入口部15的截面形狀沿周向旋轉(zhuǎn)了約45°的截面矩形，在截面矩形構(gòu)成的角部16a間形成的側(cè)面部16b向內(nèi)側(cè)彎曲，形成為凹的形狀。另外，第4實施方式中的模腔14的錐部17，在從入口部15的截面形狀構(gòu)成的角部15a沿軸向的位置錐度較強，在從入口部15的截面形狀構(gòu)成的角部15a間的中間位置沿軸方向的位置基本沒有錐度地形成。在第4實施方式涉及的液壓成形方法中，作為坯料管5，使用與模腔14的底部16的內(nèi)形的最大徑相同的外徑的圓形坯料管，除此以外，進(jìn)行與第I實施方式涉及的液壓成形方法相同的工序。圖10是表示采用第5實施方式涉及的液壓成形方法得到的液壓成形品3的一例的圖。圖10 (a)是立體圖。圖10 (b)是其平面圖。圖10 (C)是平面截面圖。圖10 Cd)是表示液壓成形品3和坯料管5的關(guān)系的平面截面圖。圖11是表示第5實施方式涉及的液壓成形裝置I的構(gòu)成的圖。圖11 (a)是側(cè)面截面圖。圖11 (b)是圖11 (a)的I-I線的截面圖。圖11 (C)是沿圖11 (a)的J-J線的截面圖。第5實施方式涉及的液壓成形品3，其中間部3b形成為大致圓形，其兩側(cè)的管端部3a形成為直徑比中間部3b小的大致圓形。第5實施方式中的液壓成形品3的錐部3c，錐形的程度不取決于周向的部位而相同地形成。第5實施方式涉及的液壓成形裝置1，模腔14的入口部15形成為截面圓形，模腔14的底部16形成為直徑比入口部15的截面形狀小的截面圓形。第5實施方式中的模腔14的錐部17，錐形的程度不取決于周向的部位而相同地形成。在第5實施方式涉及的液壓成形方法中，作為坯料管5，使用外徑比模腔14的底部16的內(nèi)徑大且比模腔14的入口部15的內(nèi)徑小的圓形的坯料管，除此以外，進(jìn)行與第I實施方式涉及的液壓成形方法相同的工序。如第5實施方式涉及的液壓成形方法那樣，在作為坯料管5，使用與液壓成形品3的管端部3a的外形輪廓相同的輪廓、僅直徑不同的坯料管的情況下，與如以往那樣作為坯料管5使用直徑與液壓成形品3的管端部3a相同的坯料管的情況相比，能夠抑制坯料管5的擴徑率，具有可有效地防止液壓成形時的破裂、壓曲的優(yōu)點。以上，對于本發(fā)明的實施方式的例子進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但上述的實施方式都不過是表示實施本發(fā)明時的具體化的例子，本發(fā)明的技術(shù)范圍不被它們限定性地解釋。例如，液壓成形品3、模具11的模腔14，在可得到作為本發(fā)明的目的的效果的范圍，對于其形狀沒有特別限定。在上述的實施方式中，對于液壓成形品3的中間部3b、模腔14的入口部15等作為不依賴于管軸方向的位置的相同形狀的部分構(gòu)成的情況進(jìn)行了說明，但在一部分中也可以進(jìn)一步被擴徑。因此，若對于液壓成形裝置I的構(gòu)成要素的尺寸等的一例進(jìn)行說明的話，模具11的模腔14設(shè)為例如，其整體的深度為5(T500mm、入口部15的內(nèi)徑為2(Tl00mm、底部16的內(nèi)徑為3(Tl50mm。另外，在液壓成形方法中，例如，壓制成形時的驅(qū)動裝置21所產(chǎn)生的驅(qū)動力設(shè)為50(Tl00kN，壓制成形結(jié)束后的圖4中的成對模具11的對向面12間的距離LI設(shè)為5 50_，液壓成形時的驅(qū)動裝置21所產(chǎn)生的驅(qū)動力設(shè)為50(Tl0000kN，成形液所產(chǎn)生的內(nèi)壓設(shè)為30 300Pa。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如上述那樣，根據(jù)本發(fā)明，即使在需要與液壓成形一同進(jìn)行坯料管的管端部的壓、制成形的情況下，也能夠非常容易地進(jìn)行全部工序。因此，可以謀求操作時間的縮短、操作勞動力的負(fù)擔(dān)減輕、成品率的提高。另外，根據(jù)本發(fā)明，可以抑制驅(qū)動機構(gòu)數(shù)，而且不需要軸壓沖頭，因此能夠謀求液壓成形裝置整體的簡化、小型化。因此，可以謀求液壓成形裝置的制作成本的削減。因此，本發(fā)明在產(chǎn)業(yè)上利用價值高。附圖標(biāo)記說明I...液壓成形裝置3...液壓成形品3a. 管端部3b...中間部 3c…錐部3d...角部3e...角部3f...側(cè)面部5. 坯料管5a. 管端部5b...管端面5c…中間部11...模具12...對向面13...開口14...模腔15…入口部15a…角部16...底部16a...角部16b...側(cè)面部17...錐部18...模腔底面19...成形液供給孔21...驅(qū)動裝置23...成形液供給裝置25...成形液31...下模具臺座33...上模具臺座35...成形液供給孔41...襯墊構(gòu)件43...成形液供給孔
權(quán)利要求
1.一種液壓成形方法，其特征在于，具有 在成對模具的入口部內(nèi)配置坯料管的管端部的工序，所述成對模具設(shè)置有入口部與底部相比被擴徑了的有底的孔狀的模腔，在入口部和底部之間形成有從入口部內(nèi)形向底部內(nèi)形接近的錐部，所述入口部配置為相互對向； 通過將所述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動，利用所述錐部將所述坯料管的管端部向內(nèi)側(cè)擠壓進(jìn)行壓制成形的工序；和 通過對于兩側(cè)的管端面與所述成對模具的模腔底面抵接了的所述坯料管，向內(nèi)部供給成形液從而負(fù)載內(nèi)壓，并且將所述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動從而沿管軸方向負(fù)載壓縮載荷，將該坯料管液壓成形的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓成形方法，其特征在于，在所述壓制成形工序中，進(jìn)行壓制成形使得所述坯料管的管端部成為與其外形輪廓不同的輪廓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的液壓成形方法，其特征在于，在所述壓制成形工序中，通過將所述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動，從所述模具的模腔底面突出的襯墊構(gòu)件被插入到所述坯料管的管端部內(nèi)側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的液壓成形方法，其特征在于，使用設(shè)置有多組的在所述成對模具中設(shè)置的成組模腔的所述成對模具、或者多對的所述成對模具，經(jīng)由所述壓制成形工序和所述液壓成形工序得到多個液壓成形品。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓成形方法，其特征在于，使用設(shè)置有多組的在所述成對模具中設(shè)置的成組模腔的所述成對模具、或者多對的所述成對模具，經(jīng)由所述壓制成形工序和所述液壓成形工序得到多個液壓成形品。
6.一種液壓成形裝置，其特征在于，具備 成對模具，該成對模具設(shè)置有入口部與底部相比被擴徑了的有底的孔狀的模腔，在入口部和底部之間形成有從入口部內(nèi)形向底部內(nèi)形接近的錐部，所述入口部配置為相互對向； 通過將所述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動，利用所述錐部將配置在該成對模具的入口部內(nèi)的坯料管的管端部向內(nèi)側(cè)擠壓進(jìn)行壓制成形的驅(qū)動單元；和 對兩側(cè)的管端面與所述成對模具的模腔底面抵接了的所述坯料管，向內(nèi)部供給成形液從而負(fù)載內(nèi)壓的成形液供給單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓成形裝置，其特征在于，對于兩側(cè)的管端面與所述成對模具的模腔底面抵接了的所述坯料管，利用所述成形液供給單元向內(nèi)部供給成形液從而負(fù)載內(nèi)壓，并且利用所述驅(qū)動單元將所述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動從而沿管軸方向負(fù)載壓縮載荷，由此該坯料管被液壓成形。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的液壓成形裝置，其特征在于，所述成對模具的模腔的底部形成為其內(nèi)形輪廓成為與所述坯料管的管端部的外形輪廓不同的輪廓。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的液壓成形裝置，其特征在于，還具備襯墊構(gòu)件，該襯墊構(gòu)件從所述成對模具的模腔底面突出，在將所述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動時被插入到所述坯料管的管端部內(nèi)側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓成形裝置，其特征在于，還具備襯墊構(gòu)件，該襯墊構(gòu)件從所述成對模具的模腔底面突出，在將所述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動時被插入到所述坯料管的管端部內(nèi)側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的液壓成形裝置，其特征在于，設(shè)置有多組的在所述成對模具中設(shè)置的成組模腔，或者，設(shè)置有多對的所述成對模具。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓成形裝置，其特征在于，設(shè)置有多組的在所述成對模具中設(shè)置的成組模腔，或者，設(shè)置有多對的所述成對模具。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓成形裝置，其特征在于，設(shè)置有多組的在所述成對模具中設(shè)置的成組模腔，或者，設(shè)置有多對的所述成對模具。
全文摘要
本發(fā)明是一種液壓成形方法，其特征在于，具有在成對模具的入口部內(nèi)配置坯料管的管端部的工序，所述成對模具設(shè)置有入口部與底部相比被擴徑了的有底的孔狀的模腔，在入口部和底部之間形成有從入口部內(nèi)形向底部內(nèi)形接近的錐部，所述入口部配置為相互對向；通過將所述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動，利用所述錐部將所述坯料管的管端部向內(nèi)側(cè)擠壓進(jìn)行壓制成形的工序；和對于兩側(cè)的管端面與所述成對模具的模腔底面抵接了的所述坯料管，向內(nèi)部供給成形液從而負(fù)載內(nèi)壓，并且將所述成對模具的一方朝向另一方驅(qū)動從而沿管軸方向負(fù)載壓縮載荷，由此將該坯料管液壓成形的工序。
文檔編號B21D26/047GK102740991SQ20118000843
公開日2012年10月17日 申請日期2011年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者佐藤浩一, 水村正昭 申請人:新日本制鐵株式會社