[发明专利]使用了液压成形的穿孔方法、穿孔装置以及液压成形加工部件和构造体

说明书

技术领域

本发明适用于汽车用的排气系统部件、悬架系统部件、车身系统部件 等的制造，涉及在如下的液压成形中，即，将金属管放入模具中，并在该 模具合模后，通过向管内施加内压以及管轴方向的推力负荷，从而成形为 规定形状的液压成形中，利用在该成形中被组装在该模具内部的穿孔用冲 头(以后称为冲孔冲头)对金属管进行穿孔(以后称为冲孔(piercing)) 的方法和模具、以及由此加工而成的液压成形加工部件、与该加工部件结 合的构造体。

背景技术

近年来，作为通过削溅部件数来降低成本以及实现轻量化等的方法之 一，液压成形技术在汽车领域受到了瞩目，在日本国内，从1999年开始将 其适用于实车。之后，液压成形加工的适用部件逐年增加，其市场规模大 幅扩大。

除了上述的部件数削溅以及轻量化以外，液压成形的优点还有很多， 例如，还能够在液压成形的同时实现金属管的冲孔。该技术大致如图1所 示，是通过向模具空洞方向推出被组装在液压成形模具(本例的情况为上 模具2)上的冲孔冲头6，来在液压成形的成形品1上开孔的技术。此时， 由于高压的内压而液压成形的成形品1被推压在模具2上，因此孔边不会 向内面侧弯曲，能够得到良好的切断面。此外，冲孔后的金属片7有时如 图1(a)所示被完全冲切掉而使其与部件分离，还有时如图1(b)所示仅 一部分未被切断而残留在部件上。具体的讲，通过增大冲孔冲头的前端的 拐角半径来防止该部位的断开。

如上所述，液压成形具有多个优点，然而也有与其他部件结合困难的 缺点。关于以往的冲压加工件的情况，利用如图2(a)所示的点焊接或者 如图2(b)所示的螺栓连结来与其他部件11固定。然而，由于液压成形的 成形品是中空的部件，因此进行点焊接比较困难，而且也不能够在内部安 装螺母。如图3所示，尽管能够在液压成形的成形品1的外面侧焊接螺母 13，但是螺母13会向液压成形的成形品1的外面侧突出相应的部分，这导 致在与其他部件11结合时，部件之间不能够面接触。

作为在液压成形的成形品上安装螺母的例子，有日本特开2002-45926 号公报。如图4所示，公开了将安装有盖形螺母(袋状ナツト)60的短管 构件61卷绕在液压成形的成形品1的外面而进行液压成形的方法。

此外，作为在液压成形的成形品上安装螺母的其他的例子，有如图5 所示的日本特开2003-334625号公报。本方法与上述的日本特开2002- 45926号公报的主要区别在于，螺母13被夹在短管构件61和液压成形的成 形品1之间。

此外，作为其他的现有技术，还有日本特开2005-297060号公报。本 方法如图6所示，在液压成形的成形品的内面侧加工出翻边(burring)加 工部62，在从液压成形模具取出成形品之后，在该翻边加工部实施螺纹加 工63，然后使用螺栓64来使其与其他部件65结合。

然而，在上述日本特开2002-45926号公报的技术中，需要在液压成 形前通过焊接等将盖形螺母安装在短管构件上。而且，在卷绕该短管构件 的状态下进行液压成形时，该部位的成形变得非常困难，在液压成形中产 生破裂、折皱等的成形不良的危险性增加。因此，能够适用的液压成形的 成形品形状也是有限的。相反，为了能够进行液压成形，会产生需要不得 不缩短螺母长度的情况，因此不能够充分确保螺栓的连结强度。

此外，在上述日本特开2003-334625号公报的技术中存在需要短管构 件的问题、液压成形时成形困难的问题、螺母长度可能变短的问题，在日 本特开2002-45926号公报中也存在相同的问题。

此外，在使用了上述日本特开2005-297060号公报的技术的情况下， 在液压成形工序后需要进行螺纹加工，作为制造工序来讲效率不高。此外， 本方法是对液压成形的成形品进行直接螺纹加工，因此不适用于成形品为 薄壁的情况。

发明内容

本发明目的在于提供一种加工方法、模具以及由此得到的加工部件和 构造体，如上所述，能够省略以往在向液压成形的成形品安装螺栓连结用 的螺母时所需的短管构件，能够不为了安装螺母而增加液压成形的成形难 易度，能够为了确保螺栓连结时的充分强度而使螺母长度较长，能够适用 薄壁的液压成形的成形品。

为了解决这些课题，本发明的宗旨如下所述。