[发明专利]液压成形加工方法以及液压成形加工部件

说明书

技术领域

本发明涉及在将金属管放入模具并将该模具合模后、向管内负载内压由此加工成预定形状的液压成形加工方法以及通过该方法加工的液压成形加工部件。 

背景技术

下面使用图1对以往的液压成形加工的一般的加工工序进行说明。 

首先，将比模具的长度短的金属管1以金属管1的管端位于比模具的端面靠内侧的位置的方式，安装在下模具2的槽中(图1(a))。本例的金属管1为直管的例子。在弯管的情况下，需要事先进行弯曲加工以形成与下模具2的槽一致的形状。 

接下来将上模具3下降而将模具关闭，将金属管1夹在下模具2与上模具3之间(图1(b))。 

然后，使密封冲头4、5前进。一边从具有水插入口6的密封冲头4插入作为加压流体的水一边使其前进，与使水7充满金属管1的内部大致同时地使密封冲头4、5与金属管1的端面接触，进行密封使水7不会泄漏(图1(c))。 

然后，使金属管1的内部的压力(以后，称作内压)升压，从而得到液压成形成形品8(图1(d))。为了在该工序中不使水7泄漏地确保密封，金属管1的管端9以及管端附近部9’的剖面形状优选设为与加工前相同形状的圆形。 

但是，在最终产品10的端面形状与坯管的形状不同的情况下，不需要该管端9、管端附近部9’以及过渡部11，所以将这些部分切断而废弃(图 1(e))。即，相应地材料利用率降低。 

改善了该材料利用率下降的例子在“汽车技术(Vol.57，No.6(2003)，23页)”中有所记载。在该例中，管端不是圆形，为与最终产品形状的端面形状相同的长方形截面。但是，此时，需要在将金属管安装在模具上之前将管端成形为长方形截面的前加工。 

在日本特开2004-42077号公报所记载的方法中，以金属管的管端位于比模具的端面靠内侧的位置的方式，保持圆形截面地将金属管安装在下模具上，伴随着上模具的下降而使管端变形为长方形截面，保持原样地使长方形截面的密封冲头抵接后，向金属管的内部供给加压流体，根据需要进行轴向按压。但是，在该方法中，能够应用于椭圆形、长方形、卵形(小判型)等比较简单的截面，但必须将密封冲头的顶端加工为与成形品的端部相同的形状，难以应用于复杂的截面。 

另外，为了防止在液压成形的合模时产生的褶皱，一边负载内压一边进行合模。在该方法中，需要从合模结束前将管端密封，所以如日本特开2001-9529号公报所记载那样，采用仅将管端合模、按压密封冲头而确保密封、然后将管中央部合模等方法。因此，此时的管端限定于圆形、椭圆形等简单的截面形状。 

另一方面，在液压成形加工中，具有成形后难以与其他部件点焊、螺栓连接的缺点。因此，在日本特开2001-259754号公报、日本特开2006-61944号公报中提出了在液压成形加工时成形凸缘的技术。但是，在这些方法中，需要多个液压成形工序或者在模具内可动的另外的冲头。另外在该方法中，难以一边负载内压一边成形遍及全长的凸缘。 

发明内容

本发明的目的在于，为了提高液压成形加工品的材料利用率，尽量直到管端都加工为产品形状。另外，提出了一种液压成形加工部件，其是用一个工序进行了液压成形加工的部件，遍及长度方向地在全长上具有凸缘。 

为了解决该课题，本发明的主旨如下所述。 

(1)一种液压成形加工方法，其特征在于：以使金属管的管端从下模具超出(越出、伸出)的状态进行安装，一边经由密封冲头的内部向所述金属管内注入加压流体一边逐渐将所述密封冲头按压到所述金属管的管端并负载预定的按压力，使加压流体充满所述金属管内部而负载到预定的内压，接下来保持着负载了所述内压和按压力的状态，使上模具下降而合模，由此在使所述管端从模具超出的状态下使管端变形，结束加工。 

(2)如所述(1)所述的液压成形加工方法，其特征在于：合模后，进而使所述金属管内的内压上升，结束加工。 

(3)如所述(1)或(2)所述的液压成形加工方法，其特征在于：在将与所述金属管的轴方向垂直的截面上的所述金属管的坯管的截面面积设为S₁[mm²]、将所述金属管的坯管的内部的截面面积设为S₂[mm²]、将所述金属管的屈服应力设为YS[MPa]、将所述预定的内压设为P₁[MPa]时，在合模中用所述密封冲头压入的力F₁[N]为满足(1)式的范围，