JPH0133255B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、パイプなどのパイプ状金属素材の先
端部を成形する装置に関する。

〔従来技術〕 パイプなどのパイプ状金属素材の先端部を成形
するにあたつては、従来より、パイプ状金属素材
を保持部材により保持した状態で、分割型を構成
する可動型部材をパイプ状金属素材の軸方向に対
して垂直方向へ移動して分割型を型締めし、これ
によりパイプ状金属素材の外周面を分割型で挟持
して覆い、その後に押圧型をパイプ状金属素材の
軸方向へ移動し、以て押圧型によりパイプ状金属
素材の先端部を成形している。

従つて従来においては、分割型を構成する可動
部材を前記垂直方向へ移動させる駆動源と、押圧
型を前記軸方向へ移動させる駆動源との双方が必
要であつた。そのため設備も複雑化する不具合が
あつた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術に鑑みなされたもの
で、その目的は、押圧型をパイプ状金属素材の軸
方向へ移動する駆動源で、分割型の型締め、及
び、分割型と押圧型とによるパイプ状金属素材の
プレス成形の双方をなし、設備を簡素化しうる金
属成形装置を提供するにある。

〔発明の構成〕

本発明の金属成形装置は、パイプ状金属素材を
保持する保持部材と、 該パイプ状金属素材の外周面を挟持して覆う少
なくとも２個の可動型部材よりなる分割型と、 該分割型を型締めした状態で収納する分割型固
定室をもち、軸方向の動きにより該可動型部材を
該保持部材に当接させるとともに当接させた状態
で軸方向に駆動するホルダーと、 該ホルダーを弾性体を介して保持し、該パイプ
状金属素材の先端よりこれの軸方向にそつて移動
され、この移動により該ホルダーを該保持部材方
向に駆動するとともに該付勢部材で付勢し、これ
により該分割型とともにパイプ状金属素材を成形
する押圧型とで構成され、 該押圧型の前記軸方向への移動により、該ホル
ダーを該保持部材方向に駆動して分割型を該保持
部材に当接させるとともに、該分割型を該ホルダ
ーの分割型固定室内で型締めし、さらに該押圧型
が移動することにより、該分割型と該押圧型との
間で該パイプ状金属素材を塑性加工するように構
成したことを特徴とするものである。

保持部材は、パイプ状金属素材の成形部位であ
る端部が露出するように該パイプ状金属素材を保
持する機能を有すれば足りる。従つて、保持部材
に孔を形成し、この孔にパイプ状金属素材を嵌め
込んで保持する構成としてもよいし、又、保持部
材によつてパイプ状金属素材を挟持して保持する
構成としてもよい。ここで代表的なパイプ状金属
素材としては、金属製のパイプがある。

分割型は通常、筒形状をなし、保持されたパイ
プ状金属素材の回りを囲みうるように配置され
る。この分割型は、これの周方向に複数に分割さ
れた可動型部材より構成されている。尚、分割型
は二分割が望ましいが、場合によつては四分割で
あつてもよく、更にはそれ以上の分割数であつて
もよい。分割型を構成する可動型部材は、保持さ
れたパイプ状金属素材の軸方向に対して垂直な方
向にそつて移動可能な構成とされている。このよ
うに可動型部材が移動すれば、該可動型部材によ
つてパイプ状金属素材の外周面を挟持して覆うこ
とができる。

押圧型は、パイプ状金属素材の軸方向にそつて
移動可能な構成とされている。このように押圧型
が移動すれば、前記分割型と共にパイプ状金属素
材の先端部をプレス成形することができる。その
ため押圧型は通常、保持されたパイプ状金属素材
と同軸的位置に設けられている。押圧型の形状
は、パイプ状金属素材に加える成形の種類によつ
て異なる。例えば、パイプ状金属素材としてのパ
イプの先端部にフレア加工を施す場合には、末広
がり状をなすフレア加工用の押圧型を用いる。又
パイプの先端部にスエージ加工を施す場合には、
スエージ加工用の押圧型を用いる。

ホルダーは押圧型に付勢部材を介して保持さ
れ、ホルダーが保持部材方向に駆動されることに
より可動型部材を保持部材に当接させるととも
に、さらに、可動型部材を前記軸方向に対して垂
直な方向に移動させ、該分割型の型締めを行なう
ためのものである。ホルダーは、型締めした状態
の分割型を型締めしたままの状態に収納する分割
型固定室をもつ。ホルダーの分割型固定室に収納
された分割型は、可動型部材が保持部材に当接し
ている状態では、開く方向へは動くことができな
い。型締めとしては、ホルダーの内面側に係合部
としてのテーパ部を設けると共に、分割型の外面
側に係合部としての対応するテーパ部を設け、押
圧型の前記軸方向への移動に伴つて、ホルダーの
テーパ部を分割型のテーパ部に当接させ、この当
接により分割型をパイプ状金属素材の軸方向に対
して垂直な方向へ移動させ、以て該分割型を型締
めすればよい。テーパ部の傾斜角度は適宜設定す
る。テーパ部の傾斜角度は10〜30度程度が望まし
い。尚使用条件によつては、係合部として、テー
パ部に限らず凸状の球状面を用いることもでき
る。例えば、ホルダーの内面側に係合部としての
テーパ部を設けると共に、分割型の外面側に係合
部としての凸状の球状面を設けてもよい。

さて本発明の金属成形装置を用いてパイプ状金
属素材を成形するにあたつては、まずパイプ状金
属素材を保持部材で保持した状態で、押圧型を該
パイプ状金属素材の軸方向へ移動させる。すると
押圧型の移動によつて、ホルダーが軸方向に移動
する。更に押圧型を前記軸方向へ移動させると、
ホルダーは付勢部材を介して押圧型により付勢さ
れ、可動型部材は前記軸方向に対して垂直な方向
へ移動し、以てホルダーの分割型固定室内で分割
型の型締めが行なわれる。このように分割型がホ
ルダーの分割型固定室内で型締めされた状態で
は、分割型は開くことができず、また、保持され
たパイプ状金属素材の外面は分割型によつて、挟
持されて覆われている。

そして、分割型によつてパイプ状金属素材を挟
持した状態で、押圧型を同じ方向へ、即ち前記軸
方向へ更に移動させると、移動する押圧型によつ
てパイプ状金属素材の先端部は押圧され、以て分
割型と押圧型との間でパイプ状金属素材がプレス
成形される。プレス成形の際には、ホルダーの分
割型固定室に収納された分割型は、成形の際に
も、開く方向へは動くことができない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明においては、押圧型
をパイプ状金属素材の軸方向へ移動する一方向の
駆動源だけで、分割型の型締め、及び、分割型と
押圧型とによるパイプ状金属素材の成形の双方を
行ない得る。従つて分割型を移動させる駆動源は
必要とせず、故に従来に比して設備の簡素化を図
り得る。さらに本発明では、ホルダーの分割型固
定室に収納された分割型は、成形の際にも、開く
方向へは動くことができないため、パイプ状金属
素材の成形を良好になし得る。

〔実施例〕

第１図〜第５図は、パイプ状金属素材としての
パイプの端部にフレア加工を施す金属成形装置に
本発明を適用した実施例である。

以下この実施例にしたがつて本発明を更に具体
的に説明する。

本例の保持部材１は、上下方向へのびる孔２を
有している。孔２の内径は、パイプ状金属素材と
してのパイプ３の外径と略同径かあるいは若干径
大である。孔２の上端開口には、パイプ３を案内
するテーパ状のガイド部４が形成されている。こ
こでパイプ３は、バルジ加工により形成された脹
出部５を全周にわたつて有している。ホルダー９
は、型締めした状態の分割型を型締めしたままの
状態に収納する分割型固定室をもつ筒状をなして
おり、押圧型本体７の周りを囲むように設けられ
ている。

本例の押圧型６は、孔２と同軸的関係にあるフ
レア加工用の押圧型本体７と、押圧型本体７と同
軸的にこれの上方に設けられた移動型８と、押圧
型本体７の上面部と移動型８の下面部との間に介
装されたコイルバネ１０と、ホルダー９の上面部
と移動型８の下面部との間に介装された付勢部材
としてのコイルバネ１１とを含む構成である。押
圧型６はホルダー９をコイルバネ１１を介して保
持している。ここで、フレア加工用の押圧型本体
７には、フレア加工を行なう拡開部１２が形成さ
れている。又、押圧型本体７の上面部には突部１
３が形成されている。更に移動型８には、突部１
４が突部１３と対向するように設けられている。

本例の分割型１５は、２個の可動型部材１６か
ら構成されている。この分割型１５は、型締めさ
れた状態では筒状となる。この可動型部材１６の
内面には突部１７が互いに対向するように突設さ
れている。更にこの突部１７の上面は、パイプ３
フレアを成形する型面である成形部１８とされて
いる。本例では分割型１５は、図示したように押
圧型６側に保持されている。

分割型１５を構成する可動型部材１６の上面部
と、ホルダー９の上壁の下面部との間には、コイ
ルバネ１９が介装されている。尚、前記したコイ
ルバネ１０は、コイルバネ１１、コイルバネ１９
よりも弾性収縮し易くされている。更にはコイル
バネ１９は、コイルバネ１１よりも弾性収縮し易
くされている。従つてコイルバネ１１及び１９に
同じ力が作用した場合には、コイルバネ１９の弾
性収縮量の方が大きい。

分割型１５を構成する可動型部材１６の外面側
には、係合部としてのテーパ部２０が形成されて
いる。このテーパ部２０は、図示したように下方
へ向うにつれて拡開する傾斜とされている。又、
ホルダー９の内面側には、係合部としてのテーパ
部２１が形成されている。このテーパ部２１は、
図示したように前記テーパ部２０と同じ向きに傾
斜している。

さて本例の金属成形装置を使用してパイプ３の
先端部にフレア加工を行なう手順を説明する。

まず第１図に示すように保持部材１の孔２に臨
む位置に、パイプ３を適宜の部材を用いて直立状
態にセツトする。次に押圧型６全体を分割型１５
と共に下方へ移動させる。すると第２図に示すよ
うに押圧型本体７の先端がパイプ３の上端開口に
当り、これによつてパイプ３の下部が孔２に次第
に嵌入され、第３図に示すようにパイプ３の膨出
部５が保持部材１に当たれば、パイプ３の嵌入は
停止し、以てパイプ３は保持部材１に保持され
る。この状態で第３図に示すように、分割型１５
の下面部が保持部材１の上面部に当れば、分割型
１５の下方への移動も停止する。このように分割
型１５の下面部が保持部材１の上面部に当つた状
態で、更に押圧型６が下方へ移動すれば、前述し
たようにコイルバネ１９はコイルバネ１１よりも
収縮しうることから、第４図に示すように剛体で
あるホルダー９は直進しコイルバネ１９が弾性収
縮する。すると、テーパ部２０とテーパ部２１と
が合致する。その結果、可動型部材１６は、第４
図に示すように剛体であるホルダー９内で矢印Ａ
方向へ、つまりパイプ３の軸方向に対して垂直な
方向へ移動し、以て分割型１５の型締めが行なわ
れる。このように型締めが行なわれた状態では、
第４図に示すように筒状のホルダー９の分割型固
定室に収納された分割型１５は、開く方向へは動
くことができない。更に、可動型部材１６の突部
１７がパイプ３の外周面を挾持して覆つていると
共に、パイプ３の膨出部５が突部１７の下方の空
間に位置している。

更に移動型８が下方へ移動すると、第５図に示
すように突部１４が突部１３に当接する。そのた
め、移動型８の押圧力が直接に押圧型本体７に伝
達され、第５図に示すように押圧型本体７の先端
部がパイプ３内に更に侵入し、押圧型本体７の拡
開部１２によつてパイプ３の上端部が拡開し、押
圧型本体７の型面である拡開部１２と分割型１５
の型面である成形部１８とでパイプ３の上端部の
壁が挟圧され、これによつてパイプ３のフレア加
工が行なわれる。フレア加工の際には、筒状のホ
ルダー９の分割型固定室に収納された分割型１５
は、開く方向へは動くことができない。

上記したようにパイプ３にフレア加工を行なつ
たならば、押圧型６全体を上方向へ移動させて元
の位置に戻せば、コイルバネ１９の弾発力によつ
て可動型部材１６のテーパ部２０はホルダー９の
テーパ部２１にそつて下方へ移動し、これによつ
て可動型部材１５が前記した矢印Ａ方向と反対方
向へ移動し、以て分割型１５の型開きが行なわれ
る。

上記したように本例においては、押圧型６がパ
イプ３の軸方向へ移動するだけで、分割型１５の
型締め、分割型１５と押圧型６によるパイプ３の
フレア加工の双方を行ない得る。

尚、上記した第１図〜第５図に示す実施例では
弾性収縮及びその復元が容易なコイルバネ１０，
１１，１９を用いているが、これに代えて、弾性
収縮及びその復元が可能な発泡ウレタンゴム製の
収縮部材を用いてもよい。又使用条件によつては
コイルバネ１０，１１，１９に代えて、空気を封
入したベローズを用い、このベローズを適宜収縮
させることにしてもよい。

第６図は本発明の他の実施例を示したものであ
る。第６図では、中央の一点鎖線で区分けした半
分Ａが形成する前の状態の断面図であり、残りの
半分Ｂが成形した後の状態の断面図である。本例
の保持部材２４は、ダイホルダー２５と、コイル
バネ２６を通した取付ボルト２７によつてダイホ
ルダー２５の下面部に取付けられたプレート２８
と、これらの下方に設けられた下プレート２９と
を含む構成である。ここでダイホルダー２５に
は、縦方向へのびる下パンチ３０がパンチホルダ
ー３１によつて設けられている。又、下パンチ３
０とダイインサート３２との間には、スペーサ３
３を介してパイプ離形用のノツクアウトスリーブ
３４が設けられている。尚下パンチ３０とダイイ
ンサート３２との間の空間は、孔３５とされてい
る。

押圧型３６は、プレート３８と、押圧型本体４
０と、プレート３８に固着されたスペーサ４１
と、スペーサ４１と押圧型本体４０との間に介装
されたコイルバネ４２と、プレート３８の下面部
とホルダー３９との間に介装されたコイルバネ４
３とを含む構成である。取付ボルト３７によつて
プレート３８にはホルダー３９が取付けられてい
る。ホルダー３９は、分割型４６を型締めしたま
まの状態で収納する分割型固定室をもつ。

分割型４６は押圧型３６側に設けられている。
この分割型４６を構成する可動型部材４７とプレ
ート３８との間には、スペーサ４８を介してコイ
ルバネ４９が介装されている。尚コイルバネ４２
は、コイルバネ４３及びコイルバネ４９よりも弾
性収縮し易くされている。又コイルバネ４９はコ
イルバネ４３よりも弾性収縮し易くされている。

分割型４６を構成する可動型部材４７の外面に
は、係合部としてのテーパ部５０が下方に向かう
につれて拡開するように形成されている。それと
対応して、押圧型３６を構成するホルダー３９の
内面には、係合部としてのテーパ部５１が下方へ
向かうにつれて拡開するように形成されている。

さて、パイプ５２にフレア加工を行なうにあた
つては第６図に一点鎖線で示すようにパイプ５２
を保持部材２４の孔３５に噛むようにセツトす
る。そしてその状態で押圧型３６全体を下方へ移
動させる。すると前記実施例と同様に押圧型本体
４０の先端によつてパイプ５２が押圧されて下方
へ移動させられる。そしてこれによつてパイプ５
２の下部が下パンチ３０とダイインサート３２と
の間の孔３５に嵌入される。嵌入が完了すれば、
後はコイルバネ４２が弾性収縮しプレート３８や
スペーサ３１の下方への移動距離を吸収する。こ
こで、押圧型３６の下方への移動に伴つて、前記
した実施例と同様に、分割型３６を構成する可動
型部材４７の下面部はダイホルダー２５及びダイ
インサート３２の上面部に当接する。この当接
後、可動型部材４７のテーパ部５０が押圧型３６
側のテーパ部５１にそつて移動し、これにより、
コイルバネ４９が弾性収縮する。この結果可動型
部材４７が矢印Ｂ方向へ即ちパイプ５２の軸方向
に対して垂直な方向へ移動し、以て分割型４６が
型締めされる。型締めされた分割型４６は、ホル
ダー３９の分割型固体室内で型締めされたまま維
持され、開かない。

そして更に押圧型３６を構成するプレート３８
が下方へ移動すると、コイルバネ４３，４９，４
２の弾性収縮のため、スペーサ４１が押圧型本体
４０の上端部５３に当接する。このように当接し
た状態では、プレート３８に固着されたスペーサ
４１の押圧力は、押圧型本体４０の上端部５３に
直接に伝達される。そのため押圧型本体４０の先
端付近に設けた拡開部５４によつて、パイプ５２
の上端部が拡開され、以て孔３５内にセツトされ
たパイプ５２のフレア加工が行なわれる。

尚本例においては第６図に示すように押圧型３
６の下方への移動によつて、保持部材２４全体が
下方へ押圧されて移動し、これによりプレート２
８の下面部が下プレート２９の上面部に当接する
ようになつているが、これは、下パンチ３０の中
央部に設けた段部によつてパイプ５２の下端を内
面取りするためと、保持部材２４のまわりに配設
された円筒状ホルダー６０内に押圧型３６の下部
を嵌入し、これにより保持部材２４と押圧型３６
との軸心合せを行なうためである。なお、押圧型
３６が元位置に戻るとコイルバネ５６の弾発力に
よつてプレート２８は復元される。

さて、上記したようにパイプ５２にフレア加工
を行なつたならば、押圧型３６全体を上方へ移動
させて元位置に戻す。その状態でノツクアウトピ
ン５７を上方へ向けて作動させれば、スペーサ３
３及びノツクアウトスリーブ３４を介してパイプ
５２が上方へ押圧され、以てパイプ５２を保持部
材２４から外すことができる。

上記したように本実施例においても押圧型３６
の下方への動きだけで、分割型４６の型締め、及
び分割型４６と押圧型３６とによるパイプ５２の
フレア加工の双方を行ないうる。従つて動力源と
しては、押圧型３６を下方へ移動させるシリンダ
一本で済ませ得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示したも
のであり、パイプにフレア加工を行なう作業の工
程を順に示す金属成形装置の縦断側面図である。
そして第６図は本発明の他の実施例を示すもので
あり、フレア加工を行なう前及びフレア加工を行
なつた後の状態をそれぞれ区分けして示す金属成
形装置の縦断側面図である。 図中、１及び２４は保持部材、３及び５２はパ
イプ（パイプ状金属素材）、６及び３６は押圧型、
７及び４０は押圧型本体、９及び３９はホルダ
ー、１０，１１，１９，４２，４３，４９はコイ
ルバネ、１５及び４６は分割型、１６及び４７は
可動型部材、２０，２１，５０，５１はテーパ部
（係合部）を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パイプ状金属素材を保持する保持部材と、該
   パイプ状金属素材の外周面を挟持して覆う少なく
   とも２個の可動型部材よりなる分割型と、 該分割型を型締めした状態で収納する分割型固
   定室をもち、軸方向の動きにより該可動型部材を
   該保持部材に当接させるとともに当接させた状態
   で軸方向に駆動するホルダーと、 該ホルダーを付勢部材を介して保持し、該パイ
   プ状金属素材の先端よりこれの軸方向にそつて移
   動され、この移動により該ホルダーを該保持部材
   方向に駆動するとともに該付勢部材で付勢し、こ
   れにより該分割型とともにパイプ状金属素材を成
   形する押圧型とで構成され、 該押圧型の前記軸方向への移動により、該ホル
   ダーを該保持部材方向に駆動して該分割型を該保
   持部材に当接させるとともに、該分割型を該ホル
   ダーの該分割型固定室内で型締めし、さらに該押
   圧型が移動することにより、該分割型と該押圧型
   との間で該パイプ状金属素材を塑性加工するよう
   に構成したことを特徴とする金属成形装置。 ２ 押圧型は、フレア加工用の押圧型である特許
   請求の範囲第１項記載の金属成形装置。