JP2009214154A - Bulging method and bulging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金型とロッドとの間に配置された素管にその軸線方向の圧縮応力を付与し、素管内に圧液を供給して素管を金型の内面形状に成形するバルジ成形方法およびバルジ成形装置に係り、特に素管とロッドの間をシールするシール方法の改良に関する。 The present invention provides bulge forming in which a compressive stress in the axial direction is applied to an element pipe disposed between a mold and a rod, and pressure is supplied into the element pipe to form the element pipe into the inner shape of the mold. The present invention relates to a method and a bulge forming apparatus, and more particularly to an improvement in a sealing method for sealing between a raw tube and a rod.
容器・加工管や、自動車・各種機械の中空構造部品などの成形には、バルジ成形方法が適用されている。バルジ成形方法では、素管を減肉させることなく局部的に膨出させて拡管させることにより、素管を所望形状に成形している。これにより得られるバルジ成形管としては、多数の膨出部分を有する蛇腹状部分のフレキシブルな曲げを可能としたフレキ管や、通常の管より表面積が大きい特徴を利用して放熱などを行うベローズ管、蛇腹状部分の形状を利用してそこにスプリングのような弾力機能を持たせた蛇腹管などがある。 A bulge forming method is applied to molding containers, processed tubes, and hollow structural parts of automobiles and various machines. In the bulge forming method, the raw pipe is formed into a desired shape by locally expanding and expanding the pipe without reducing the thickness. As a bulge forming tube obtained by this, a flexible tube that allows flexible bending of the bellows-shaped portion having a large number of bulged portions, and a bellows tube that performs heat dissipation using a feature that has a larger surface area than a normal tube There is a bellows tube that uses the shape of the bellows-like portion and has a spring-like elasticity function.
バルジ成形方法では、たとえば図5に示すバルジ成形装置1が用いられる(たとえば特許文献1参照)。図5は、バルジ成形装置1の概略構成を表す側断面図である。なお、図5では、バルジ成形装置1の上半分の構成を表している。また、図示の簡略化のため、全ての図面において、金型10に対する素管2の右端の位置を同じとしている。バルジ成形装置1は、内部に素管2が配置される金型10と、素管2の左端部が突き当てられる突当て金型20を備えている。金型10および突当て金型20は、1対の上型および下型から構成されている。金型10,20は、それらの開放を防止する固定手段(図示略)により固定されている。
In the bulge forming method, for example, a bulge forming apparatus 1 shown in FIG. 5 is used (see, for example, Patent Document 1). FIG. 5 is a side sectional view showing a schematic configuration of the bulge forming apparatus 1. In addition, in FIG. 5, the structure of the upper half of the bulge forming apparatus 1 is represented. For simplification of illustration, the position of the right end of the
金型10の内面は、複数の山部11Aと谷部11Bとが交互に形成された蛇腹形状11を有している。山部11Aおよび谷部11Bは、たとえば周期的に形成されるとともに軸線対称形状を有している。素管2の内部には、その軸線方向に沿って移動可能にロッド30が設けられている。ロッド30の内部には圧液供給流路31が形成され、そこから圧液供給口31Aを通じて素管2とロッド30との間に圧液Lが供給される。
The inner surface of the
ロッド30の周方向表面には、圧液供給口31Aを間にして1対の溝32,33が形成されている。溝32,33には、素管2とロッド30との間をシールするリング状の1対のシール部40,50が配置されている。ロッド30における成形方向反対側のシール部50よりも左側には、成形に使用された圧液Lを回収するための圧液回収流路(図示略)が形成されている。回収された圧液Lは、圧液供給流路31に供給され、再使用される。ロッド30の右端部には、ロッド30を軸線方向右側(成形方向側)に移動させるための移動機構(図示略)が設けられている。金型10の右側には、突当て金型20に向けて素管2に圧縮応力Fを付与する素管押圧機構(図示略)が設けられている。
A pair of
バルジ成形装置1では、左端部が突当て金型20に突き当てられた素管2に対して、その右端部から軸線方向左側(成形方向反対側)へ圧縮応力Fを付与しながら、圧液供給口31Aから素管2とロッド30との間に圧液Lを供給する。圧液Lは、素管2が金型10の蛇腹形状11の山部11Aに応じて変形可能となるように高圧に設定され、シール部40,50は、素管2とロッド30との間をシールしている。このような状態でロッド30を軸線方向右側に移動させ、金型10の山部11Aに対応する位置に圧液Lが供給される毎に、素管2が高圧の圧液Lによってその山部11Aの形状に応じて膨出する。このようにして素管2には、山部2Aおよび谷部2Bが右側から順に1個ずつ成形されていくことにより、金型10の蛇腹形状11に対応する形状に拡管成形される。
In the bulge forming apparatus 1, while applying compressive stress F from the right end portion to the left side in the axial direction (opposite side in the forming direction), the pressure fluid is applied to the
しかしながら、バルジ成形装置1による拡管成形では、素管の膨出のために圧液Lを高圧にしているから、1個目の山部2Aの成形後、圧液供給口31Aが金型10の山部11A,11A間を移動する毎に、シール部40,50による密閉性に次のような問題が生じていた。
However, in the pipe expansion molding by the bulge molding apparatus 1, the pressure liquid L is set to a high pressure for the expansion of the raw tube, so that the pressure
拡管成形では、たとえば図6(A)に示すように素管2に山部2Aを成形した後、次の山部(3個目の山部)の成形のため、図6(B)に示すように圧液Lの高圧を維持した状態でロッド30を図の矢印方向に移動させると、成形方向側のシール部40が、金型10におけるロッド30との間隔が大きな部分である3個目の山部11Aを通過する。このとき、素管2は、3個目の山部11Aの形状に応じて膨出するため、成形方向側のシール部40には、金型10からの押圧力が加わりくくなる。その結果、第1シール部40による密閉性が低くなり、そこから右側外部へ圧液Lが漏出する虞がある。このため、圧液Lの高圧を維持するために液圧を高める必要が生じ、時間のロスが発生する。
In pipe expansion molding, for example, as shown in FIG. 6 (A), a
一方、成形方向反対側のシール部50が、図6(B)に示すように素管2に成形された1個目の山部2Aを通過する時、シール部50とその山部2Aとの間に大きな隙間が形成されるため、そこから左側外部へ圧液Lが漏出する虞がある。このため、圧液Lの高圧を維持するために液圧を高める必要が生じ、時間のロスが発生する。以上のようなシール部40,50による密閉性の問題は、1個目の山部2Aの成形後、圧液供給口31Aが金型10の山部11A,11A間を移動する毎に生じる。
On the other hand, when the
なお、成形方向側のシール部40による密閉性の問題については、金型10の蛇腹形状11に対するシール部40,50の位置に応じて圧液Lの液圧設定を高圧と低圧との間で切換える対策が考えられる。
In addition, about the problem of the airtightness by the seal |
たとえば図7(A)に示すように1個目の山部2Aを成形した後、図7(B)に示すように次の山部の成形のためロッド30を軸線方向右側(図中の矢印方向)に移動させる前に、素管2が変形不能となるように圧液Lを低圧にする。続いて、圧液供給口31Aを2個目の山部11A近傍に到着させ、かつ、成形方向側のシール部40をその2個目の山部11Aの右隣の谷部11Bに到着させることにより、そこでシール部40を保持する。次いで、図7(C)に示すようにロッド30の移動を停止し、圧液Lを高圧にすることにより、素管2に2個目の山部2Aを成形する。
For example, after forming the
続いて、図7(D)に示すように、図7(B)と同様な動作を行い、圧液Lの液圧を低圧にし、圧液供給口31Aを3個目の山部11A近傍に到着させ、かつ、成形方向側のシール部40をその3個目の山部11Aの右隣の谷部11Bに到着させることにより、そこでシール部40を保持する。このような圧液Lの液圧設定の高圧と低圧との間で切換えを、山部2Aの成形および圧液供給口31Aの山部11A,11A間の移動毎に行うことにより、成形方向側のシール部40による密閉性の問題が解消される。
Subsequently, as shown in FIG. 7 (D), the same operation as in FIG. 7 (B) is performed, the pressure of the pressure liquid L is lowered, and the pressure
しかしながら、圧液Lの液圧設定では、素管2の拡管成形のために高圧と低圧との間での切換えを繰り返す必要があるため、その液圧の切換えに時間がかかり、拡管成形を高速に行うことが困難である。また、圧液Lを常に高圧に保持することができないため、素管2の金型10への形状凍結性が低下し、その結果、拡管成形の精度が低下し、製品のバラツキが多くなる虞がある。特に、素管2に多数の山部2Aを有する蛇腹形状を成形する場合、その問題は深刻である。
However, in the hydraulic pressure setting of the hydraulic fluid L, it is necessary to repeatedly switch between high pressure and low pressure for expanding the
したがって、本発明は、圧液の漏出防止を図ることができるのはもちろんのこと、高速でかつ高精度な拡管成形を行うことができるとともに、これにより製品のバラツキの発生を防止することができるバルジ成形方法およびバルジ成形装置を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, it is possible not only to prevent the leakage of the pressurized liquid, but also to perform high-speed and high-accuracy tube expansion molding, thereby preventing the occurrence of product variations. An object is to provide a bulge forming method and a bulge forming apparatus.
本発明のバルジ成形方法は、複数の山部と谷部とが交互に形成された内面形状を有する金型の内部に素管を配置し、金型に固定されるとともに圧液供給口を有するガイドロッドと、ガイドロッドの周囲に移動可能に配置される中空ロッドとから構成されるロッドを、素管の内部に設け、素管とロッドの間をシールする1対のシール部を圧液供給口を間にして設け、一方のシール部を、素管の軸線方向に沿ってガイドロッドが案内するように配置するとともに、他方のシール部を、ガイドロッドに固定し、素管にその軸線方向の圧縮応力を付与し、圧液供給口から素管内に圧液を供給しながら、中空ロッドを軸線方向に移動させることにより素管を金型の内面形状に成形し、素管の成形時に、一方のシール部を、圧液の液圧で中空ロッドの成形方向反対側の端部に向かって押圧して弾性変形させることにより素管の膨出に追従可能とするとともに、一方のシール部の位置を、中空ロッドの移動により制御することを特徴としている。 In the bulge forming method of the present invention, a raw pipe is disposed inside a mold having an inner surface shape in which a plurality of crests and troughs are alternately formed, and is fixed to the mold and has a pressure liquid supply port. A rod composed of a guide rod and a hollow rod arranged so as to be movable around the guide rod is provided inside the raw pipe, and a pair of seal portions for sealing between the raw pipe and the rod are supplied with pressurized liquid. Provided with an opening in between, one seal part is arranged so that the guide rod guides along the axial direction of the raw tube, and the other seal part is fixed to the guide rod, and the axial direction of the raw pipe is The compressive stress is applied to the inner tube of the die by moving the hollow rod in the axial direction while supplying the pressurized fluid into the elementary tube from the pressurized fluid supply port. One seal part is molded into a hollow rod with hydraulic pressure Thereby enabling follow the bulging of the blank tube by presses and elastically deforms toward the end of the countercurrent opposite, the position of one of the seal portion, and characterized by controlling the movement of the hollow rod.
本発明のバルジ成形方法では、素管にその軸線方向の圧縮応力を付与し、1対のシール部によりシールされた素管内の領域に、ガイドロッドの圧液供給口から圧液を供給しながら、中空ロッドを軸線方向に移動させているので、金型の山部に対応する位置に圧液が供給される毎に、素管が圧液によってその山部の形状に応じて膨出する。このようにして素管には、山部および谷部が中空ロッドの移動方向反対側(成形方向反対側)から順に1個ずつ形成されていき、金型の内面形状に対応する形状に拡管成形される。 In the bulge forming method of the present invention, compressive stress in the axial direction is applied to the raw pipe, and the pressure liquid is supplied from the pressurized liquid supply port of the guide rod to the region in the raw pipe sealed by the pair of seal portions. Since the hollow rod is moved in the axial direction, each time the pressurized liquid is supplied to a position corresponding to the peak portion of the mold, the base tube bulges out according to the shape of the peak portion by the pressurized liquid. In this way, in the raw tube, the crest and trough are formed one by one in order from the opposite side of the hollow rod in the moving direction (opposite side of the forming direction), and expanded to a shape corresponding to the inner shape of the mold. Is done.
ここで、本発明のバルジ成形方法では、素管とロッドとの間をシールする1対のシール部は、次のように素管と密着することができる。一方(成形方向側)のシール部は、素管とロッドとの間に供給された圧液の液圧により、中空ロッドの成形方向反対側の端部に向かって押圧されているので、一方のシール部は、圧液による押圧で弾性変形することにより、素管の膨出に追従可能である。したがって、一方のシール部の形状および弾性特性や、圧液の液圧などを適宜設定することにより、一方のシール部の少なくとも一部は、素管に常に密着することができる。 Here, in the bulge forming method of the present invention, the pair of seal portions for sealing between the raw tube and the rod can be in close contact with the raw tube as follows. The seal part on one side (in the molding direction) is pressed toward the end opposite to the molding direction of the hollow rod by the hydraulic pressure supplied between the raw tube and the rod. The seal portion can follow the bulging of the raw tube by elastically deforming when pressed by the pressure liquid. Therefore, by appropriately setting the shape and elastic characteristics of the one seal part, the hydraulic pressure of the pressurized liquid, etc., at least a part of the one seal part can always be in close contact with the raw tube.
また、中空ロッドの移動により、一方のシールの位置を制御しているので、中空ロッドの移動速度が素管の膨出速度以上となるように制御することができ、これにより一方のシール部を常に、素管の膨出の開始位置およびそれよりも成形方向側に移動させることができる。これにより、一方のシール部は、上記のような圧液の液圧により、中空ロッドの成形方向反対側の端部で押圧されるから、弾性変形量が大きくなる。したがって、一方のシール部の素管の膨出への追従は容易となるから、一方のシール部の少なくとも一部の素管への密着性はさらに高まる。その結果、素管の成形時に常に圧液を高圧に設定しても、成形方向側の外部への圧液の漏出を防止することができる。 In addition, since the position of one seal is controlled by the movement of the hollow rod, the movement speed of the hollow rod can be controlled to be equal to or higher than the bulging speed of the raw tube, so that one seal portion can be controlled. It can always be moved to the starting position of the bulge of the raw tube and to the molding direction side. Thereby, since one seal part is pressed by the edge part by the side of the shaping | molding direction of a hollow rod by the hydraulic pressure of the above pressurized liquids, the amount of elastic deformation becomes large. Therefore, it becomes easy to follow the bulging of the raw pipe of one seal part, and the adhesion to at least a part of the raw pipe of one seal part is further enhanced. As a result, even when the pressure liquid is always set to a high pressure during the molding of the raw tube, the leakage of the pressure liquid to the outside on the molding direction side can be prevented.
また、他方(成形方向反対側)のシール部は、ガイドロッドに固定されているので、そのシール部の位置がすれたり形状が変化したりすることがなく、素管の平坦部に位置することができる。したがって、他方のシール部の形状および弾性特性を適宜設定することにより、そのシール部は常に、素管の平坦部と常に密着することができる。その結果、素管の成形時に常に圧液を高圧に設定しても、成形方向とは反対側の外部への圧液の漏出を防止することができる。 In addition, since the other seal portion (on the opposite side in the molding direction) is fixed to the guide rod, the position of the seal portion is not slipped or changed in shape, and is positioned on the flat portion of the raw tube. Can do. Therefore, by appropriately setting the shape and elastic characteristics of the other seal portion, the seal portion can always be in close contact with the flat portion of the raw tube. As a result, even when the pressure liquid is always set to a high pressure during the molding of the raw tube, the leakage of the pressure liquid to the outside opposite to the molding direction can be prevented.
以上のように本発明のバルジ成形方法では、素管の成形時に常に圧液を高圧に設定しても、圧液の外部への漏出を防止することができるので、液圧の不足分を補填することや液圧を高圧と低圧との間で切換えることが不要となるから、素管の成形を高圧でかつ高速に行うことができる。また、圧液を常に高圧に保持することができるから、素管の金型への形状凍結性が向上し、その結果、拡管成形の精度が向上し、製品のバラツキの発生を防止することができる。 As described above, according to the bulge forming method of the present invention, even if the pressure liquid is always set to a high pressure when forming the raw tube, leakage of the pressure liquid to the outside can be prevented. Therefore, it is not necessary to switch between the high pressure and the low pressure, so that the blank tube can be formed at a high pressure and at a high speed. In addition, since the pressurized liquid can be kept at a high pressure at all times, the shape freezing property of the raw pipe to the mold is improved, and as a result, the accuracy of the tube expansion molding is improved and the occurrence of product variations can be prevented. it can.
また、素管の成形時に移動する中空ロッドは、一方のシール部を介した成形方向反対側の端部のみから液圧を受けるので、ロッドの外周面全体が液圧を受ける従来と比較して、中空ロッドが受ける液圧は小さくなる。これにより、中空ロッドの位置制御に必要な力を小さくすることができるので、中空ロッドの移動機構の小型化を図ることができる。さらに、圧液供給口を、金型に固定されたガイドロッドに形成しているので、圧液供給口への圧液供給路を、そのガイドロッドに形成することができる。したがって、素管の成形時に移動するロッドに圧液供給路を形成する従来と比較して、圧液供給路を簡単に構成することができる。以上のことからコストを低減することができる。 In addition, since the hollow rod that moves during the forming of the raw tube receives the hydraulic pressure only from the end opposite to the molding direction via one seal part, the entire outer peripheral surface of the rod receives the hydraulic pressure compared to the conventional case. The hydraulic pressure received by the hollow rod is reduced. Thereby, since the force required for position control of the hollow rod can be reduced, the moving mechanism of the hollow rod can be reduced in size. Furthermore, since the pressure liquid supply port is formed in the guide rod fixed to the mold, the pressure liquid supply path to the pressure liquid supply port can be formed in the guide rod. Therefore, the pressure liquid supply path can be easily configured as compared with the conventional case in which the pressure liquid supply path is formed in the rod that moves when the raw tube is formed. From the above, the cost can be reduced.
本発明のバルジ成形方法では、種々の構成を用いることができる。たとえば、ガイドロッドを、大径部と、大径部と一体的に形成されるとともに大径部よりも小径である小径部とから構成し、大径部は他方のシール部を固定し、小径部は一方のシール部を素管の軸線方向に案内し、中空ロッドを小径部の周囲に移動可能に配置し、圧液供給口を大径部に形成することができる。この態様では、圧液供給口をガイドロッドの大径部に形成するので、素管の成形開始時の一方のシール部をその大径部の小径部側の端部に突き当てることができる。したがって、素管成形開始時の一方のシール部の初期位置の位置決めを容易に行うことができる。 Various configurations can be used in the bulge forming method of the present invention. For example, the guide rod is composed of a large-diameter portion and a small-diameter portion that is formed integrally with the large-diameter portion and has a smaller diameter than the large-diameter portion, and the large-diameter portion fixes the other seal portion, The part can guide one seal part in the axial direction of the raw tube, dispose the hollow rod so as to be movable around the small diameter part, and form the pressurized liquid supply port in the large diameter part. In this aspect, since the pressure liquid supply port is formed in the large diameter portion of the guide rod, one seal portion at the start of forming the raw tube can be abutted against the end portion of the large diameter portion on the small diameter portion side. Therefore, it is possible to easily position the initial position of one of the seal portions when starting the blank tube forming.
本発明のバルジ成形方法は、バルジ成形装置に適用することができる。すなわち、本発明のバルジ成形装置は、複数の山部と谷部とが交互に形成された内面形状を有するとともに、内部に素管が配置される金型と、素管の内部に設けられるロッドと、圧液供給口を間にして設けられるとともに、前記素管と前記ロッドの間をシールする1対のシール部とを備え、ロッドを、金型に固定されるとともに圧液供給口を有するガイドロッドと、ガイドロッドの周囲に移動可能に配置される中空ロッドとから構成し、一方のシール部を、素管の軸線方向に沿ってガイドロッドにより案内するように配置するとともに、他方のシール部を、ガイドロッドに固定し、素管にその軸線方向の圧縮応力を付与し、圧液供給口から素管内に圧液を供給しながら、中空ロッドを軸線方向に移動させることにより素管を金型の内面形状に成形し、素管の成形時に、一方のシール部を、圧液の液圧で中空ロッドの成形方向反対側の端部に向かって押圧して弾性変形させることにより、素管の膨出に追従可能とするとともに、一方のシール部の位置を、中空ロッドの移動により制御することを特徴としている。本発明のバルジ成形装置は、上記バルジ成形方法と同様な作用・効果を得ることができる。 The bulge forming method of the present invention can be applied to a bulge forming apparatus. That is, the bulge forming apparatus of the present invention has an inner surface shape in which a plurality of crests and troughs are alternately formed, a mold in which a raw pipe is disposed, and a rod provided in the raw pipe And a pair of seal portions for sealing between the raw tube and the rod, and the rod is fixed to the mold and has a pressure liquid supply port. It is composed of a guide rod and a hollow rod arranged so as to be movable around the guide rod, and one seal portion is arranged so as to be guided by the guide rod along the axial direction of the raw tube, and the other seal The tube is fixed to the guide rod, compressive stress in the axial direction is applied to the raw pipe, and the hollow rod is moved in the axial direction while supplying the pressurized liquid into the raw pipe from the pressurized liquid supply port. To the inner shape of the mold When forming the blank tube, one of the seals is pressed against the end of the hollow rod opposite to the molding direction with the pressure of the hydraulic fluid and elastically deformed to follow the expansion of the blank tube. In addition, the position of one seal portion is controlled by the movement of the hollow rod. The bulge forming apparatus of the present invention can obtain the same actions and effects as the above bulge forming method.
また、本発明のバルジ成形装置は、種々の構成を用いることができる。たとえばガイドロッドは、大径部と、大径部と一体的に形成されるとともに大径部よりも小径である小径部とから構成され、大径部は他方のシール部を固定し、小径部は一方のシール部を素管の軸線方向に案内し、中空ロッドは径部の周囲に移動可能に配置され、圧液供給口を大径部に形成するという構成を用いることができる。この態様では、上記バルジ成形方法の態様と同様な作用・効果を得ることができる。 The bulge forming apparatus of the present invention can use various configurations. For example, the guide rod is composed of a large-diameter portion and a small-diameter portion that is formed integrally with the large-diameter portion and has a smaller diameter than the large-diameter portion. The large-diameter portion fixes the other seal portion, and the small-diameter portion Can be configured such that one seal portion is guided in the axial direction of the raw tube, the hollow rod is disposed so as to be movable around the diameter portion, and the pressurized liquid supply port is formed in the large diameter portion. In this aspect, the same actions and effects as in the aspect of the bulge forming method can be obtained.
本発明のバルジ成形方法またはバルジ成形装置によれば、素管の成形時に常に圧液を高圧に設定しても、圧液の外部への漏出を防止することができるので、液圧の不足分を補填することや液圧を高圧と低圧との間で切換えることが不要となるから、素管の成形を高圧でかつ高速に行うことができる。また、圧液を常に高圧に保持することができるから、素管の金型への形状凍結性が向上し、その結果、拡管成形の精度が向上し、製品のバラツキの発生を防止することができる等の効果が得られる。 According to the bulge forming method or the bulge forming apparatus of the present invention, even if the pressure liquid is always set to a high pressure when forming the raw pipe, it is possible to prevent leakage of the pressure liquid to the outside. Therefore, it becomes unnecessary to switch between high pressure and low pressure, so that the raw tube can be formed at high pressure and at high speed. In addition, since the pressurized liquid can be kept at a high pressure at all times, the shape freezing property of the raw pipe to the mold is improved, and as a result, the accuracy of the tube expansion molding is improved and the occurrence of product variations can be prevented. The effect that it can do is acquired.
(A)第1実施形態
(1)実施形態の構成
以下、本発明の第1実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1施形態に係るバルジ成形装置100の概略構成を表す側断面図である。なお、第1実施形態では、図3と同様な構成要素には同符号を付し、その説明は省略している。
(A) First embodiment
(1) Configuration of Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a
素管2の内部には、その軸線方向に沿ってロッド130が設けられている。ロッド130は、素管2に対して固定されるガイドロッド131と、ガイドロッド131の周囲に移動可能に配置される中空ロッド132とから構成されている。ガイドロッド131は、大径部131Aと、大径部131Aよりも小径である小径部131Bとを有している。大径部131Aの左端部は、突当て金型20に固定されている。小径部131Bは、大径部131Aの右端部に一体形成され、軸線方向右側に延在している。中空ロッド132は、素管2と小径部131Bとの間に配置され、小径部131Bに摺接可能となっている。
A
ロッド130および突当て金型20の内部には圧液供給流路133が形成され、そこから圧液供給口133Aを通じて素管2とロッド130との間に圧液Lが供給される。圧液供給口133Aは、小径部131Bの表面に形成されている。第1実施形態では、拡管成形時、下記のように圧液Lを回収する必要がないので、圧液回収流路は設けなくてもよい。大径部131Bの周方向表面には、溝134が形成されている。
A pressure liquid
素管2とロッド130との間には、そこをシールするシール部140(一方のシール部)およびシール部150(他方のシール部)が配置されている。シール部140は、リング状をなし、小径部131Bの周方向表面に摺接可能に配置されている。シール部140,150は弾性を有している。第1実施形態では、素管2の成形時の中空ロッド132の移動方向は右側であるから、シール部140は成形方向側のシール部、シール部150は成形方向反対側のシール部である。
Between the
シール部140は、素管2とロッド130との間に供給された圧液Lの液圧により中空ロッド132の左端部に向かって押圧されて弾性変形するとともに、シール部140の位置は中空ロッド132の移動により制御される。このようなシール部140は、圧液Lの押圧により軸線方向に圧縮され垂直方向に拡がるから、素管2の膨出に追従可能となっている。この場合、シール部140は、素管2の膨出の開始位置である中空ロッド132の左端部に配置されるから、シール部140の素管2の膨出への追従が容易となっている。この場合、シール部140の形状および弾性特性や、圧液Lの液圧、中空ロッド132の移動速度などを適宜設定することにより、シール部140の少なくとも一部は、素管2に常に密着することができる。シール部140の初期位置は、中空ロッド132の左端部により、たとえば金型10における1個目の山部11Aと2個目の山部11Aとの間の谷部11Bの位置に設定されている。なお、シール部140は、中空ロッドの左端部に接着などにより固定してもよい。
The
シール部150は、リング状をなし、溝134に固定されている。この場合、シール部150の形状および弾性特性を適宜設定することにより、シール部150は、素管2の左端部の平坦部に常に密着することができる。
The
(2)実施形態の動作
次に、バルジ成形装置100によるバルジ成形方法について、おもに図2を参照して説明する。
(2) Operation of Embodiment Next, a bulge forming method by the
図2に示すように、素管2の左端部を突当て金型20に突き当て、素管2の右端部から軸線方向左側へ圧縮応力Fを付与しながら、1対のシール部140,150によりシールされた領域に圧液供給口133Aから素管2内に圧液Lを供給する。この状態で中空ロッド132を軸線方向右側(図の矢印方向)に移動させることにより、金型10の山部11Aに対応する位置に圧液Lが供給される毎に、素管2が圧液Lによってその山部11Aの形状に応じて膨出する。このようにして素管2には、山部2Aおよび谷部2Bが中空ロッド132の移動方向反対側(成形方向反対側)から順に1個ずつ形成されていき、素管2が金型10の蛇腹形状11に対応する形状に拡管成形される。
As shown in FIG. 2, the pair of
このような拡管成形において、成形方向側のシール部140は、素管2とロッド130との間に供給された圧液Lの液圧により、中空ロッド132の左端部に向かって押圧されているので、成形方向側のシール部140は、圧液Lによる押圧で弾性変形することにより、素管2の膨出に追従可能である。したがって、成形方向側のシール部140の形状および弾性特性や、圧液Lの液圧などを適宜設定することにより、成形方向側のシール部140の少なくとも一部は、素管2に常に密着することができる。
In such tube expansion molding, the sealing
また、中空ロッド132は、その移動により、成形方向側のシール部140の位置を制御しているので、中空ロッド132の移動速度が素管2の膨出速度以上となるように制御することができ、これにより成形方向側のシール部140を常に、素管2の膨出の開始位置およびそれよりも成形方向側に移動させることができる。これにより、成形方向側のシール部140は、上記のような圧液Lの液圧により中空ロッド132の左端部で押圧されるから、弾性変形量が大きくなる。したがって、成形方向側のシール部140の素管2の膨出への追従は容易となるから、成形方向側のシール部140の少なくとも一部の素管2への密着性はさらに高まる。その結果、素管2の成形時に常に圧液Lを高圧に設定しても、成形方向側の外部への圧液Lの漏出を防止することができる。
Further, since the
一方、成形方向反対側のシール部150は、ガイドロッド131に固定されているので、そのシール部150の位置がすれたり形状が変化したりすることがなく、素管2の平坦部に位置することができる。したがって、成形方向反対側のシール部150の形状および弾性特性を適宜設定することにより、そのシール部150は常に、素管2の平坦部と密着することができる。その結果、素管2の成形時に常に圧液Lを高圧に設定しても、成形方向反対側の外部への圧液Lの漏出を防止することができる。
On the other hand, since the
以上のように第1実施形態では、素管2の成形時に常に圧液Lを高圧に設定しても、圧液Lの外部への漏出を防止することができるので、液圧の不足分を補填することや液圧を高圧と低圧との間で切換えることが不要となるから、素管2の成形を高圧でかつ高速に行うことができる。また、圧液Lを常に高圧に保持することができるから、素管2の金型10への形状凍結性が向上し、その結果、拡管成形の精度が向上し、製品のバラツキの発生を防止することができる。
As described above, in the first embodiment, even when the pressure liquid L is always set to a high pressure when the
また、素管2の成形時に移動する中空ロッド132は、成形方向側のシール部140を介した左端部のみから液圧を受けるので、ロッドの外周面全体が液圧を受ける従来と比較して、中空ロッド132が受ける液圧は小さくなる。これにより、中空ロッド132の位置制御に必要な力を小さくすることができるので、中空ロッド132の移動機構の小型化を図ることができる。さらに、圧液供給口133Aを、突当て金型20に固定されたガイドロッド131に形成しているので、圧液供給口133Aへの圧液供給路133を、そのガイドロッド131に形成することができる。したがって、素管の成形時に移動するロッドに圧液供給路を形成する従来と比較して、圧液供給路133を簡単に構成することができる。以上のことからコストを低減することができる。
Further, since the
(B)第2実施形態
図3は、本発明の第2実施形態に係るバルジ成形装置の概略構成を表す側断面図である。第2実施形態では、第1実施形態と同様な構成要素には同符号を付し、第1実施形態と同様な作用を有する構成要素の説明は省略している。第2実施形態では、圧液供給口133Aを、ガイドロッド131の小径部131Bの表面に形成する代わりに、ガイドロッド131の大径部131Aの表面に形成している。これにより、素管2の成形開始時の成形方向側のシール部140を大径部131Aの右端部に突き当てることができる。したがって、素管成形開始時の成形方向側のシール部140の初期位置の位置決めを容易に行うことができる。
(B) Second Embodiment FIG. 3 is a side sectional view showing a schematic configuration of a bulge forming apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, components similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions of components having the same functions as those in the first embodiment are omitted. In the second embodiment, the pressurized
このような第2実施形態では、成形方向側のシール部140の初期位置を上記のように設定した状態から、図4に示すように第1実施形態と同様な素管成形を行うことにより、第1実施形態と同様な作用・効果を得ることができる。
In such a second embodiment, from the state where the initial position of the
2…素管、10…金型、11…蛇腹形状(内面形状)、11A…山部、11B…谷部、20…突当て金型(金型)、100…バルジ成形装置、130…ロッド、131…ガイドロッド、132…中空ロッド、133A…圧液供給口、140…成形方向側のシール部(一方のシール部)、150…成形方向反対側のシール部(他方のシール部)、L…圧液
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記金型に固定されるとともに圧液供給口を有するガイドロッドと、前記ガイドロッドの周囲に移動可能に配置される中空ロッドとから構成されるロッドを、前記素管の内部に設け、
前記素管と前記ロッドの間をシールする1対のシール部を前記圧液供給口を間にして設け、一方のシール部を、前記素管の軸線方向に沿って前記ガイドロッドが案内するように配置するとともに、他方のシール部を、前記ガイドロッドに固定し、
前記素管にその軸線方向の圧縮応力を付与し、前記圧液供給口から前記素管内に圧液を供給しながら、前記中空ロッドを前記軸線方向に移動させることにより前記素管を前記金型の内面形状に成形し、
前記素管の成形時に、前記一方のシール部を、前記圧液の液圧で前記中空ロッドの成形方向反対側の端部に向かって押圧して弾性変形させることにより前記素管の膨出に追従可能とするとともに、前記一方のシール部の位置を、前記中空ロッドの移動により制御することを特徴とするバルジ成形方法。 Arranging the raw pipe inside the mold having an inner surface shape in which a plurality of peaks and valleys are alternately formed,
A rod composed of a guide rod that is fixed to the mold and has a pressure liquid supply port, and a hollow rod that is movably disposed around the guide rod is provided inside the element tube,
A pair of seal portions for sealing between the raw tube and the rod is provided with the pressure liquid supply port therebetween, and one guide portion is guided by the guide rod along the axial direction of the raw tube. And fixing the other seal part to the guide rod,
The hollow pipe is moved in the axial direction while applying the compressive stress in the axial direction to the raw pipe, and supplying the pressurized liquid into the raw pipe from the pressurized liquid supply port, thereby moving the hollow pipe in the axial direction. To the inner shape of
At the time of forming the raw tube, the one seal part is pressed toward the end of the hollow rod opposite to the forming direction by the hydraulic pressure to be elastically deformed, thereby expanding the raw tube. A bulge forming method characterized in that it can follow and the position of the one seal part is controlled by the movement of the hollow rod.
前記大径部は、前記他方のシール部を固定し、
前記小径部は、前記一方のシール部を前記素管の軸線方向に案内し、
前記中空ロッドを前記小径部の周囲に移動可能に配置し、
前記圧液供給口を前記大径部に形成したことを特徴とする請求項1に記載のバルジ成形方法。 The guide rod is composed of a large-diameter portion and a small-diameter portion that is formed integrally with the large-diameter portion and has a smaller diameter than the large-diameter portion,
The large-diameter portion fixes the other seal portion,
The small diameter portion guides the one seal portion in the axial direction of the raw pipe,
The hollow rod is disposed so as to be movable around the small diameter portion,
The bulge forming method according to claim 1, wherein the pressurized liquid supply port is formed in the large diameter portion.
前記ロッドを、前記金型に固定されるとともに前記圧液供給口を有するガイドロッドと、前記ガイドロッドの周囲に移動可能に配置される中空ロッドとから構成し、
一方のシール部を、前記素管の軸線方向に沿って前記ガイドロッドにより案内するように配置するとともに、他方のシール部を、前記ガイドロッドに固定し、
前記素管にその軸線方向の圧縮応力を付与し、前記圧液供給口から前記素管内に圧液を供給しながら、前記中空ロッドを前記軸線方向に移動させることにより前記素管を前記金型の内面形状に成形し、
前記素管の成形時に、前記一方のシール部を、前記圧液の液圧で前記中空ロッドの成形方向反対側の端部に向かって押圧して弾性変形させることにより前記素管の膨出に追従可能とするとともに、前記一方のシール部の位置を、前記中空ロッドの移動により制御することを特徴とするバルジ成形装置。 It has an inner surface shape in which a plurality of crests and troughs are alternately formed, and a mold in which a raw pipe is arranged, a rod provided inside the raw pipe, and the pressurized liquid supply port And a pair of seal portions for sealing between the raw tube and the rod,
The rod is composed of a guide rod that is fixed to the mold and has the pressure liquid supply port, and a hollow rod that is movably disposed around the guide rod,
One seal part is arranged so as to be guided by the guide rod along the axial direction of the raw tube, and the other seal part is fixed to the guide rod,
The hollow pipe is moved in the axial direction while applying the compressive stress in the axial direction to the raw pipe, and supplying the pressurized liquid into the raw pipe from the pressurized liquid supply port, thereby moving the hollow pipe in the axial direction. To the inner shape of
At the time of forming the raw tube, the one seal part is pressed toward the end of the hollow rod opposite to the forming direction by the hydraulic pressure to be elastically deformed, thereby expanding the raw tube. A bulge forming apparatus characterized by being capable of following and controlling the position of the one seal part by movement of the hollow rod.
前記大径部は、前記他方のシール部を固定し、
前記小径部は、前記一方のシール部を前記素管の軸線方向に案内し、
前記中空ロッドは、前記小径部の周囲に移動可能に配置され、
前記圧液供給口は、前記大径部に形成されていることを特徴とする請求項3に記載のバルジ成形装置。 The guide rod is composed of a large-diameter portion and a small-diameter portion that is formed integrally with the large-diameter portion and has a smaller diameter than the large-diameter portion,
The large-diameter portion fixes the other seal portion,
The small diameter portion guides the one seal portion in the axial direction of the raw pipe,
The hollow rod is arranged to be movable around the small diameter portion,
The bulge forming apparatus according to claim 3, wherein the pressurized liquid supply port is formed in the large diameter portion.
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