液壓成形加工方法以及液壓成形加工部件的制作方法

專利名稱：液壓成形加工方法以及液壓成形加工部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在將金屬管放入模具并將該模具合模后、向管內(nèi)負(fù)載內(nèi)壓由此加工成
預(yù)定形狀的液壓成形加工方法以及通過該方法加工的液壓成形加工部件。
背景技術(shù)：
下面使用圖1對以往的液壓成形加工的一般的加工工序進(jìn)行說明。
首先，將比模具的長度短的金屬管1以金屬管1的管端位于比模具的端面靠內(nèi)側(cè) 的位置的方式，安裝在下模具2的槽中(圖l(a))。本例的金屬管l為直管的例子。在彎管 的情況下，需要事先進(jìn)行彎曲加工以形成與下模具2的槽一致的形狀。 接下來將上模具3下降而將模具關(guān)閉，將金屬管1夾在下模具2與上模具3之間 (圖l(b))。 然后，使密封沖頭4、5前進(jìn)。 一邊從具有水插入口 6的密封沖頭4插入作為加壓 流體的水一邊使其前進(jìn)，與使水7充滿金屬管1的內(nèi)部大致同時地使密封沖頭4、5與金屬 管1的端面接觸，進(jìn)行密封使水7不會泄漏(圖1 (c))。 然后，使金屬管1的內(nèi)部的壓力(以后，稱作內(nèi)壓)升壓，從而得到液壓成形成形 品8(圖l(d))。為了在該工序中不使水7泄漏地確保密封，金屬管1的管端9以及管端附 近部9'的剖面形狀優(yōu)選設(shè)為與加工前相同形狀的圓形。 但是，在最終產(chǎn)品10的端面形狀與坯管的形狀不同的情況下，不需要該管端9、管 端附近部9'以及過渡部ll，所以將這些部分切斷而廢棄(圖l(e))。即，相應(yīng)地材料利用 率降低。 改善了該材料利用率下降的例子在"汽車技術(shù)(Vol. 57， No. 6(2003) ，23頁)"中
有所記載。在該例中，管端不是圓形，為與最終產(chǎn)品形狀的端面形狀相同的長方形截面。但
是，此時，需要在將金屬管安裝在模具上之前將管端成形為長方形截面的前加工。 在日本特開2004-42077號公報所記載的方法中，以金屬管的管端位于比模具的
端面靠內(nèi)側(cè)的位置的方式，保持圓形截面地將金屬管安裝在下模具上，伴隨著上模具的下
降而使管端變形為長方形截面，保持原樣地使長方形截面的密封沖頭抵接后，向金屬管的
內(nèi)部供給加壓流體，根據(jù)需要進(jìn)行軸向按壓。但是，在該方法中，能夠應(yīng)用于橢圓形、長方
形、卵形(小判型)等比較簡單的截面，但必須將密封沖頭的頂端加工為與成形品的端部相
同的形狀，難以應(yīng)用于復(fù)雜的截面。 另外，為了防止在液壓成形的合模時產(chǎn)生的褶皺，一邊負(fù)載內(nèi)壓一邊進(jìn)行合模。在 該方法中，需要從合模結(jié)束前將管端密封，所以如日本特開2001-9529號公報所記載那樣， 采用僅將管端合模、按壓密封沖頭而確保密封、然后將管中央部合模等方法。因此，此時的 管端限定于圓形、橢圓形等簡單的截面形狀。 另一方面，在液壓成形加工中，具有成形后難以與其他部件點焊、螺栓連接的缺 點。因此，在日本特開2001-259754號公報、日本特開2006-61944號公報中提出了在液壓 成形加工時成形凸緣的技術(shù)。但是，在這些方法中，需要多個液壓成形工序或者在模具內(nèi)可動的另外的沖頭。另外在該方法中，難以一邊負(fù)載內(nèi)壓一邊成形遍及全長的凸緣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，為了提高液壓成形加工品的材料利用率，盡量直到管端都加
工為產(chǎn)品形狀。另外，提出了一種液壓成形加工部件，其是用一個工序進(jìn)行了液壓成形加工
的部件，遍及長度方向地在全長上具有凸緣。 為了解決該課題，本發(fā)明的主旨如下所述。
(1) —種液壓成形加工方法，其特征在于以使金屬管的管端從下模具超出(越
出、伸出)的狀態(tài)進(jìn)行安裝，一邊經(jīng)由密封沖頭的內(nèi)部向所述金屬管內(nèi)注入加壓流體一邊
逐漸將所述密封沖頭按壓到所述金屬管的管端并負(fù)載預(yù)定的按壓力，使加壓流體充滿所述
金屬管內(nèi)部而負(fù)載到預(yù)定的內(nèi)壓，接下來保持著負(fù)載了所述內(nèi)壓和按壓力的狀態(tài)，使上模
具下降而合模，由此在使所述管端從模具超出的狀態(tài)下使管端變形，結(jié)束加工。
(2)如所述(1)所述的液壓成形加工方法，其特征在于合模后，進(jìn)而使所述金屬
管內(nèi)的內(nèi)壓上升，結(jié)束加工。
(3)如所述(1)或(2)所述的液壓成形加工方法，其特征在于在將與所述金屬管的軸方向垂直的截面上的所述金屬管的坯管的截面面積設(shè)為Sjmm2]、將所述金屬管的坯管的內(nèi)部的截面面積設(shè)為Sjmm2]、將所述金屬管的屈服應(yīng)力設(shè)為YS[MPa]、將所述預(yù)定的內(nèi)壓設(shè)為PjMPa]時，在合模中用所述密封沖頭壓入的力FJN]為滿足(1)式的范圍，
P丄 S2+0. 3YS Si《Fi《Pi S2+0. 7YS S丄......(1)。 (4)如所述(3)所述的液壓成形加工方法，其特征在于在將與所述金屬管的軸方向垂直的截面上的所述金屬管的坯管的截面面積設(shè)為Sjmm2]、將所述模具的空腔部的截面面積設(shè)為S3[mm2]、將所述金屬管的屈服應(yīng)力設(shè)為YS[MPa]、將合模后升壓的內(nèi)壓設(shè)為P[MPa]時，在合模后的升壓中用所述密封沖頭壓入的力F[N]為滿足(2)式的范圍，P (S3-S》+0. 5YS S丄《F《P (SfS^+l. 5YS S丄......(2)。 (5)如所述(1) (4)中的任意一項所述的液壓成形加工方法，其特征在于在將
在用所述密封沖頭按壓所述金屬管的管端之前的狀態(tài)下所述金屬管的管端從所述模具超
出的長度設(shè)為密封長度時，將所述密封長度設(shè)為所述金屬管的板厚的2 4倍。 (6)如所述(1) (5)中的任意一項所述的液壓成形加工方法，其特征在于與所
述金屬管的管端接觸的所述密封沖頭的表面的洛氏硬度為HRC50以上，并且表面粗糙度為
Ra2. 0以下。 (7) —種液壓成形加工部件，其特征在于，是由通過上述(1) (6)中的任意一項所述的方法進(jìn)行了一個工序的液壓成形加工而得到的一體構(gòu)成的部件，遍及長度方向的全長具有凸緣。 (8)如所述(7)所述的液壓成形加工部件，其特征在于在長度方向上具有彎曲部。 根據(jù)本發(fā)明，在液壓成形加工中能夠期待下述的效果。，能夠盡量削減管端的廢棄量(捨《代，非結(jié)構(gòu)性材料量、構(gòu)造用料量)，材料利用
率提高。
能夠一邊負(fù)載內(nèi)壓一邊進(jìn)行合模加工，所以能夠防止合模時的褶皺。
不需要多個工序的液壓成形、事先的管端加工，所以能夠削減工序數(shù)。
不需要機(jī)構(gòu)復(fù)雜的液壓成形模具，所以能夠削減模具費用。
能夠得到遍及全長地成形了凸緣的液壓成形部件。
能夠使用凸緣部與其他部件進(jìn)行點焊、螺栓連接。


圖1表示以往的一般的液壓成形加工工序的說明圖。 (a)將金屬管1安裝在下模具2的槽中的狀態(tài) (b)使上模具3下降而將模具關(guān)閉的狀態(tài)(合模) (c)通過密封沖頭4、5將金屬管1的管端9密封的狀態(tài) (d)使內(nèi)壓升壓、結(jié)束成形的狀態(tài) (e)從模具取出的最終產(chǎn)品10 圖2表示本發(fā)明的液壓成形加工工序的說明圖。 (a)將金屬管1安裝在下模具2的槽中的狀態(tài) (b)通過密封沖頭12、 13將金屬管1的管端9密封而負(fù)載內(nèi)壓的狀態(tài) (c)保持將密封沖頭12、 13按壓到管端9而負(fù)載內(nèi)壓的狀態(tài)地，使上模具3下降而
合模的狀態(tài) (d)在合模后，使內(nèi)壓升壓，結(jié)束成形的狀態(tài) 圖3表示本發(fā)明的液壓成形加工工序中的加工條件的說明圖。 (a)將金屬管1安裝在下模具2的槽中的狀態(tài) (b)通過密封沖頭12、 13將金屬管1的管端9密封而負(fù)載內(nèi)壓的狀態(tài) (c)保持將密封沖頭12、 13按壓到管端9而負(fù)載內(nèi)壓的狀態(tài)地，使上模具3下降而
合模的狀態(tài) (d)在合模后，使內(nèi)壓升壓，結(jié)束成形的狀態(tài) 圖4表示對合模中的按入力對臨界密封壓的影響進(jìn)行調(diào)查的實驗結(jié)果。 圖5表示對升壓中的按入力對臨界密封壓的影響進(jìn)行調(diào)查的實驗結(jié)果。 圖6表示通過本發(fā)明得到的在全長上具有凸緣的液壓成形成形品8的說明圖。 (a)遍及全長地具有直線狀的凸緣的液壓成形加工部件 (b)在長度方向上具有曲率的、具有凸緣的液壓成形加工部件 圖7表示實施例中使用的液壓成形模具的剖視圖。 圖8表示在彎曲形狀時的實施例中使用的液壓成形下模具的說明圖。
具體實施例方式
圖2是通過本發(fā)明的方法加工遍及全長地具有2處凸緣的部件形狀的例子。下面，使用本圖進(jìn)行說明。 首先，如該圖(a)所示，將金屬管1安裝在下模具2上。此時，金屬管1的長度設(shè)置成比下模具2的長度長，以管端9稍微比模具的端部超出的狀態(tài)安裝。
在這里對平坦型密封沖頭12、13進(jìn)行說明。該沖頭的形狀與所述的圖1那樣的一般的液壓成形的密封沖頭4、5不同，與管端接觸的密封面14形成為平坦且比管端的面積寬
5的面。在密封沖頭4帶有作為加壓流體的水的插入口 6，但其位置必須設(shè)定為即使在后述的圖2(b)、 (c)、 (d)的狀態(tài)下也可進(jìn)入金屬管1的內(nèi)部的位置。 —邊經(jīng)由水插入口 6將水7填充到金屬管1的內(nèi)部一邊使上述的密封沖頭12、 13逐漸前進(jìn)，如圖2 (b)那樣按壓金屬管1的管端9而密封，負(fù)載預(yù)定的按壓力。另外，使作為加壓流體的水7充滿所述金屬管1的內(nèi)部而進(jìn)行負(fù)載直到預(yù)定的內(nèi)壓。
接下來如圖2(c)那樣，保持著將密封沖頭12、13按到管端9而向金屬管1內(nèi)負(fù)載了內(nèi)壓的狀態(tài)，使上模具3下降，進(jìn)行合模。在該過程中，不但與下模具2以及上模具3接觸的截面、不接觸的超出部15其截面也變形地，進(jìn)行合模。另外，由于維持內(nèi)壓地合模，所以在合模后不會殘留褶皺等。如果沒有內(nèi)壓地合模，則截面B-B的上面?zhèn)鹊钠教共坎粫兊闷教?，變?yōu)榘枷菪螤睢?如果能以圖2(c)的狀態(tài)加工為最終部件形狀，則在圖2(c)加工結(jié)束(以上為所述(l)的發(fā)明)，但在進(jìn)而需要將周長擴(kuò)大時，保持原樣地進(jìn)而將內(nèi)壓升壓、結(jié)束加工。于是，如圖2(d)那樣，加工為沿著模具內(nèi)面的形狀，得到最終的液壓成形加工品8(所述(2)的發(fā)明)。 上面是本發(fā)明的液壓成形加工方法的說明，但為了更可靠地執(zhí)行該密封，下面使用圖3對優(yōu)選的適當(dāng)?shù)臈l件進(jìn)行說明。 首先，對于為了確保密封而優(yōu)選的按壓力進(jìn)行說明。 對合模時的按壓力^ (工序圖3 (b)到(c)的按壓力)進(jìn)行敘述。在密封沖頭12、13上，不僅作用有按壓管端9時的反作用力，還作用有由所述預(yù)定的內(nèi)壓P工產(chǎn)生的力。由內(nèi)壓Pi產(chǎn)生的力通過管內(nèi)面的截面面積乘以內(nèi)壓Pi來計算，但管內(nèi)面的截面面積由于合模時的變形而逐漸變化。難以準(zhǔn)確地求出該逐漸地變化的截面面積的值，所以從最安全方面考慮，采用被認(rèn)為是截面面積最大時的、與金屬管1的軸方向垂直的截面上的坯管(為變形前的初始的真圓狀態(tài)的管)內(nèi)部的截面面積S" S卩，由內(nèi)壓P工產(chǎn)生的力計算為P,S"因此，用于密封管端的有效的力為F「P^S2。為了調(diào)查該力的適當(dāng)值，本發(fā)明者在各種條件下進(jìn)行試驗，調(diào)查密封性。 如后述的實施例1所說明那樣，使用液壓成形模具，在合模中對按壓密封沖頭的力^進(jìn)行各種改變，進(jìn)行試驗。在任何巳下，使其他的加工條件都相同(合模中的內(nèi)壓P工=10MPa，升壓時的按壓力F二 300kN)而將內(nèi)壓升壓。測定在密封部、管內(nèi)部的水7開始泄漏時的內(nèi)壓(臨界密封壓(MPa))。另外對于坯管，除了實施例1中使用的2.5mm的壁厚的鋼管以外，還使用3. 2mm的鋼管。 將結(jié)果表示在圖4中。由本結(jié)果可知，對于用于在合模中密封管端的有效的力F「P工 ；在將坯管的屈服應(yīng)力設(shè)為YS、將截面面積設(shè)為S工時，臨界密封壓在0. 5YS S工附近變得最高。在比0. 5YS S工小的范圍內(nèi)，端面難以變?yōu)檫m于密封的形狀，在之后的升壓時容易泄漏。相反在比0. 5YS S工大的范圍內(nèi)，端面成為縱彎曲了的形狀，所以在之后的升壓時容易泄漏。通過圖4可知，作為^-P工 S2的適當(dāng)?shù)姆秶鸀榇笥诘扔?. 3YS S工且小于等于O. 7YS A"因此，作為Fi的適當(dāng)?shù)姆秶梢匀缦滤瞿菢颖磉_(dá)。P工*S2+0. 3YS .S工《Fi《P丄 S2+0. 7YS S！(所述(3)的發(fā)明)。 接下來，對于之后進(jìn)而升壓的工序(d)的適當(dāng)?shù)陌磯毫進(jìn)行說明。 在該工序中，在密封沖頭12、 13上也作用由內(nèi)壓產(chǎn)生的力，所以按壓力F也需要相對于內(nèi)壓P的變化而變化。與上述的研究同樣，至少需要管內(nèi)面的截面面積乘以內(nèi)壓P的值 的力。該工序的管內(nèi)面的截面面積也逐漸變化，但還是從安全方面考慮，假設(shè)截面面積最大 的情況，采用與金屬管的軸方向垂直的截面上的最終目標(biāo)形狀的模具空腔部的面積S3。但 是，對于成形結(jié)束后的金屬管來說，S3為與軸方向垂直的截面上的管內(nèi)面積與管自身的截 面面積的和，所以管內(nèi)面積為S3-Slt)因此，用于密封管端9的有效的力變?yōu)镕-P (S3-S》。 對于該力的適當(dāng)值，本發(fā)明者也進(jìn)行了調(diào)查。 使用與上述同樣的液壓成形模具與鋼管(壁厚2. 5mm以及3. 2mm)，在升壓中使按 壓力F進(jìn)行各種改變，進(jìn)行試驗。在任何F下，其他的加工條件都相同(合模中的內(nèi)壓P工 =10MPa，合模中的按壓力巳=75kN)，將內(nèi)壓升壓，測定管內(nèi)部的水從密封部泄漏時的壓 力(臨界密封壓(MPa))。 將結(jié)果表示在圖5中。另外，本圖中的橫軸以在升壓中密封管端用而有效的力 F-P* (S3_S》進(jìn)行整理，但此時的P以作為最終泄漏時的壓力的臨界密封壓的值計算。通 過本結(jié)果可知，臨界密封壓隨著升壓中密封管端而有效的力F-P (S3-S》的增加而增加，但 以1. OYS S工為界，傾斜變得緩和，在大于等于1. 5YS S工時，幾乎不增加，相反能夠看到下 降的傾向。 這是因為按壓力過高、端面縱彎曲從而密封容易泄漏。因此F-P" (S3_S》的上限 設(shè)為1.5YS，S^另一方面，對于下限，至少各鋼管中的最大的臨界密封壓(如果壁厚2.5mm 則大約為100MPa，如果壁厚3. 2mm則大約為80MPa)的一半程度的壓力設(shè)為能夠密封的范 圍，將O. 5YS.&設(shè)為下限。 如上可知，作為F的適當(dāng)?shù)姆秶梢匀缦滤瞿菢颖磉_(dá)。P (SfS》+0. 5YS .S工《F 《P (SfS》+l. 5YS SJ所述(4)的發(fā)明)。 接下來，對于安裝在下模具2上時的金屬管1的管端從模具的端部超出的超出部 15的長度(密封長度L》進(jìn)行敘述。本發(fā)明者對密封長度Ls進(jìn)行各種改變，進(jìn)行試驗，結(jié) 果得知如果密封長度k過長，則由于密封沖頭12、13的按壓力，管端縱彎曲，變得不能密 封。另外，還得知下述情況。由于內(nèi)壓，金屬管l在周方向上擴(kuò)大，所以在軸方向上稍稍縮 小。因此，如果密封長度k過短，則金屬管1進(jìn)入模具空腔部內(nèi)，變得不能密封。
根據(jù)上述情況，判明了 密封長度Ls過長或過短都不好，具體地說，板厚t的3倍 左右的值是合適的。因此，如果考慮原料、加工條件的偏差等，密封長度k優(yōu)選設(shè)為板厚的 2 4倍的范圍(所述(5)的發(fā)明)。 另外，關(guān)于密封沖頭12、13的密封面14，由于在圖3(c)、 (d)的狀態(tài)下，管端一邊 被按壓一邊滑動，所以該面的性狀越平坦越優(yōu)選。具體地說，優(yōu)選加工為表面粗糙度Ra2. 0 以下。另外為了盡量減少大量生產(chǎn)時的磨損，該密封面14優(yōu)選具有高強(qiáng)度。具體地說，優(yōu) 選洛氏硬度為HRC50以上(所述(6)的發(fā)明)。 如果通過上面那樣的要領(lǐng)進(jìn)行液壓成形加工，則能夠得到下述液壓成形加工品， 其是進(jìn)行了一個工序的液壓成形加工就得到的一體的部件，如圖6(a)所示在全長上具有 凸緣部(所述(7)的發(fā)明)。 另外，如果事先實施彎曲加工，安裝在具有沿著該彎曲形狀的空腔部的液壓成形 模具上，通過同樣的要領(lǐng)進(jìn)行液壓成形加工，則能夠得到圖6(b)所示那樣在彎曲部內(nèi)側(cè)以 及外側(cè)的全長上具有凸緣部的液壓成形加工品，該凸緣部具有曲率(所述(8)的發(fā)明)。
圖6(a)、 (b)中，表示了在兩側(cè)具有凸緣部的部件的例子，但當(dāng)然也可以通過本發(fā) 明成形僅在單側(cè)遍及全長地具有凸緣部的部件。
下面表示本發(fā)明的實施例。
[實施例1] 作為坯管，使用外徑60. 5mm、壁厚2. 5mm、全長370mm的鋼管，鋼種采用機(jī)械構(gòu)造用 碳鋼鋼管的STKM13B。液壓成形模具，截面形狀在全長上如圖7所示，長度為360mm，為直線 狀。因此，此時的密封長度Ls為5mm( = (370-360)/2)，為板厚2. 5mm的2倍。另外，密封 沖頭的頂端設(shè)為120X120mm的平坦的正方形形狀，材質(zhì)采用SKD61，表面硬度設(shè)為洛氏硬 度HRC54 57。將頂端的表面粗糙度加工為Ral.6左右。使用上面的坯管與模具類，進(jìn)行 液壓成形加工。 作為液壓成形的加工條件，合模時的內(nèi)壓Pi設(shè)為lOMPa，按壓力Fi設(shè)為IOO，OOON。 通過該鋼管的尺寸可知，鋼管截面面積Si為456mn^，管內(nèi)的截面面積S2為2419mm2， YS為 382MPa。由以上計算出P丄 S2+0. 3YS S丄=10 X 2419+0. 3 X 382 X 456
= 76,448 Pi S2+0. 7YS Si = 10 X 2419+0. 7 X 382 X 456
= 146， 124， 成為76,448《FJ = 100， 000)《146,124。因此，在合模中內(nèi)壓幾乎不下降，能 夠在負(fù)載有內(nèi)壓的狀態(tài)下合模。 接下來，在合模后一邊使內(nèi)壓P升壓，一邊使按壓力F變化。具體地說，通過下面 的(1) — (2) — (3)這樣的負(fù)載路徑進(jìn)行試驗。
(1)內(nèi)壓lOMPa，軸向推力IIO，OOON
(2)內(nèi)壓加MPa，軸向推力2S0，000N
(3)內(nèi)壓80MPa，軸向推力250，000N 上述的(1) (3)的各自的情況下的P (S3-S》+0. 5YS S！以及
P (SfS》+l. 5YS S:的值，以(1) (3)的情況計算。另外，模具截面面積S3為1880rnm2。 P (S3-S》+0. SYS S丄= (1) 101,336、 (2) 115,576、 (3)201,016 P (S3-S》+l. 5YS S丄= (1)275， 528、 (2)289， 768、 (3)375， 208 變?yōu)樯鲜瞿菢拥闹担?1)、(2)、(3)均在優(yōu)選的按壓力的范圍內(nèi)。因此，通過上述那 樣的負(fù)載路徑進(jìn)行合模后的加工，結(jié)果是能夠不出現(xiàn)密封泄漏地成形。
進(jìn)行上面的液壓成形，結(jié)果能夠得到在全長上成形有凸緣的液壓成形加工品。
[實施例2] 圖8是彎曲形狀時的液壓成形用的下模具17。另外，模具空腔部的槽的截面形狀 與圖5相同，遍及全長地在兩側(cè)具有凸緣部。曲率在長度方向的全長上為2.07X10—3(= 1/484) (1/mm)。作為還管，使用與實施例1相同的外徑60. 5mm、壁厚2. 5mm、全長370mm、鋼 種STKM13B的鋼管。 首先，通過旋轉(zhuǎn)拉伸彎曲加工(回転引巻曲W'加工)，以彎曲半徑484mm(=坯管
8外徑的8倍)，將該坯管的中央彎曲。將該彎曲管安裝在圖8的下模具17的槽。槽中心的 模具端部之間的距離為360mm，所以如果安裝長度370mm的坯管，則比模具端部分別各超出 5mm。因此，該實施例2的密封長度Ls也能夠確保為板厚2. 5mm的2倍。然后，使用與實施 例l相同形狀的密封沖頭，一邊負(fù)載內(nèi)壓一邊負(fù)載按壓力。該內(nèi)壓、按壓力的條件也設(shè)定為 與實施例l相同。保持該狀態(tài)地使上模具(未圖示)下降，進(jìn)行合模。另外，上模具的截面 形狀與圖7所示的上模具的截面形狀相同。合模后的升壓條件以及此時的按壓力條件也與 實施例1相同。 通過上面那樣的工序，即使在彎曲形狀時也能夠得到在全長上帶有凸緣的液壓成 形成形品。 如上面所說明，通過本發(fā)明，液壓成形部件的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，能夠?qū)崿F(xiàn)部件綜合、 輕型化。特別是，在應(yīng)用于汽車部件時，通過車輛的輕型化進(jìn)展，燃料經(jīng)濟(jì)性提高，其結(jié)果， 能夠?qū)Φ厍驕厥倚?yīng)的抑制做出貢獻(xiàn)。另外，也能夠期待擴(kuò)展到此前沒有應(yīng)用的工業(yè)領(lǐng)域， 例如家電產(chǎn)品、家具、建筑機(jī)械部件、兩輪車部件、建筑部件。
權(quán)利要求
一種液壓成形加工方法，其特征在于以使金屬管的管端從下模具超出的狀態(tài)進(jìn)行安裝，一邊經(jīng)由密封沖頭的內(nèi)部向所述金屬管內(nèi)注入加壓流體一邊逐漸將所述密封沖頭按壓到所述金屬管的管端并負(fù)載預(yù)定的按壓力，使加壓流體充滿所述金屬管內(nèi)部而負(fù)載到預(yù)定的內(nèi)壓，接下來保持著負(fù)載了所述內(nèi)壓和按壓力的狀態(tài)，使上模具下降而合模，由此在使所述管端從模具超出的狀態(tài)下使管端變形，結(jié)束加工。
2. 如權(quán)利要求l所述的液壓成形加工方法，其特征在于在合模后，進(jìn)而使所述金屬管 內(nèi)的內(nèi)壓上升，結(jié)束加工。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的液壓成形加工方法，其特征在于在將與所述金屬管的軸方向垂直的截面上的所述金屬管的坯管的截面面積設(shè)為Sjmm2]、將所述金屬管的坯管的內(nèi) 部的截面面積設(shè)為Sjmm2]、將所述金屬管的屈服應(yīng)力設(shè)為YS[MPa]、將所述預(yù)定的內(nèi)壓設(shè) 為PjMPa]時，在合模中用所述密封沖頭壓入的力FJN]為滿足(1)式的范圍， P丄 S2+0. 3YS Si《Fi《Pi S2+0. 7YS S丄......(1)。
4. 如權(quán)利要求3所述的液壓成形加工方法，其特征在于在將與所述金屬管的軸方向 垂直的截面上的所述金屬管的坯管的截面面積設(shè)為Sjmm2]、將所述模具的空腔部的截面面 積設(shè)為S3[mm2]、將所述金屬管的屈服應(yīng)力設(shè)為YS[MPa]、將合模后升壓的內(nèi)壓設(shè)為P[MPa] 時，在合模后的升壓中用所述密封沖頭壓入的力F[N]為滿足(2)式的范圍， <formula>formula see original document page 2</formula>
5. 如權(quán)利要求1 4中的任意一項所述的液壓成形加工方法，其特征在于在將在用 所述密封沖頭按壓所述金屬管的管端之前的狀態(tài)下所述金屬管的管端從所述模具超出的 長度設(shè)為密封長度時，將所述密封長度設(shè)為所述金屬管的板厚的2 4倍。
6. 如權(quán)利要求1 5中的任意一項所述的液壓成形加工方法，其特征在于與所述 金屬管的管端接觸的所述密封沖頭的表面的洛氏硬度為HRC50以上，并且表面粗糙度為 Ra2. 0以下。
7. —種液壓成形加工部件，其特征在于是由通過權(quán)利要求1 6中的任意一項所述 的方法進(jìn)行了一個工序的液壓成形加工而得到的一體構(gòu)成的部件，遍及長度方向的全長具 有凸緣。
8. 如權(quán)利要求7所述的液壓成形加工部件，其特征在于在長度方向上具有曲率。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，通過盡量削減管端的廢棄量而提高材料利用率，通過負(fù)載了內(nèi)壓地合模而防止褶皺，削減多工序的液壓成形、事先的管端加工，通過模具機(jī)構(gòu)的簡略化而削減模具費用，并采用遍及全長地成形有凸緣的液壓成形部件。因此，本發(fā)明提供下述液壓成形加工方法以及使用這些方法加工的遍及長度方向的全長地具有凸緣的液壓成形加工部件。所述液壓成形加工方法，以使金屬管的管端從下模具超出的狀態(tài)安裝，一邊經(jīng)由密封沖頭的內(nèi)部向所述金屬管內(nèi)注入加壓流體一邊逐漸將所述密封沖頭按壓到所述金屬管的管端而施加預(yù)定的按壓力，使加壓流體充滿所述金屬管內(nèi)部而施加預(yù)定的內(nèi)壓。接下來保持施加所述內(nèi)壓與按壓力地，使上模具下降而合模，由此使所述管端在從模具超出的狀態(tài)下變形，結(jié)束加工?；蛘?，在該合模后，使所述金屬管內(nèi)的內(nèi)壓上升，結(jié)束加工。
文檔編號B21D26/043GK101754821SQ20088002533
公開日2010年6月23日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者佐藤浩一, 栗山幸久, 水村正昭 申請人:新日本制鐵株式會社