[发明专利]挤胀成形方法和挤胀成形装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种如下所述的挤胀成形方法和挤胀成形装置：即，对配置于模具和杆之间的坯管施加轴向的压缩应力，并向坯管内供给压力液体，同时使杆沿轴向移动，从而使坯管成形为模具的内表面形状；特别涉及到对坯管与杆之间进行密封的密封部。

背景技术

挤胀成形方法应用于容器和加工管、机动车和各种设备的中空结构部件等的成形。在挤胀成形方法中，通过以坯管壁厚不变薄的方式使坯管局部膨胀地进行扩管，从而使坯管成形为预期形状。由此得到的挤胀成形管包括：具有多个膨胀部分的波纹状部分且富有挠性而能够弯曲的柔性管、利用表面积比通常的管大的特点进行放热等的皱纹管(bellows)、以及利用波纹状部分的形状起到弹簧那样的弹性功能的波纹管等。

在挤胀成形方法中，例如采用图7所示的挤胀成形装置1(例如参照日本特开2001-321841号公报)。图7为示出挤胀成形装置1的概要结构的侧剖视图。另外，在图7中，示出了挤胀成形装置1的上半部分的结构。另外，为了简化图示，在整个图中，使坯管2的与模具10相对的右端位置相同。挤胀成形装置1具有：内部配置有坯管2的模具10和供坯管2的左端部抵接的抵接模具20。模具10和抵接模具20分别由一对上模和下模构成。模具10、20由防止它们打开的固定装置(图示省略)进行固定。

在模具10的内表面形成有由多个山部11A和谷部11B交替形成的波纹形状11。山部11A和谷部11B例如周期性地形成且呈轴对称形状。在坯管2内部设有可沿轴向移动的杆30。在杆30的内部形成有压力液体供给流路31，从该压力液体供给流路31通过压力液体供给口31A向坯管2和杆30之间供给压力液体L。

在杆30的周向表面上形成有一对槽32、33，压力液体供给口31A位于这对槽之间。在槽32、33中配置有对坯管2和杆30之间进行密封的一对环状的密封部40、50。在杆30上，在成形方向相反侧且较密封部50更靠左侧的位置上，形成有用于回收在成形中使用过的压力液体L的压力液体回收流路(图示省略)。回收后的压力液体L供给到压力液体回收流路31中进行再利用。在杆30的右端部设有用于使杆30向轴向右侧(成形方向侧)移动的移动结构(图示省略)。在模具10的右侧，设有对坯管2向抵接模具20施加压缩应力F的坯管按压机构(图示省略)。

在挤胀成形装置1中，坯管2的左端部抵接于抵接模具20上，对该坯管2从其右端部向轴向左侧(成形方向相反侧)施加有压缩应力F，同时从压力液体供给口31A向坯管2和杆30之间供给压力液体L。压力液体L被设定为可使坯管2随着模具10的波纹形状11的山部11A而变形的高压，密封部40、50对坯管2和杆30之间进行密封。在这样的状态下，使杆30向轴向右侧移动，每当向与模具10的山部11A对应的位置供给压力液体L时，坯管2受到高压状态下的压力液体L的作用而随着该山部11A的形状发生膨胀。这样，通过在坯管2上从左侧开始依次一个一个地成形出山部2A和谷部2B，从而将坯管2扩管成形为与模具10的波纹形状11对应的形状。

然而，在利用挤胀成形装置1进行的扩管成形中，由于为了使坯管膨胀而使压力液体L成为高压，因此在第一个山部2A成形后，每当压力液体供给口31A在模具10的山部11A、11A之间移动时，密封部40、50的密闭性会产生下述问题。

在扩管成形过程中，例如图8A所示那样使坯管2成形出山部2A后，为了成形下一个山部(第三个山部)，如图8B所示，在维持压力液体L的高压的状态下使杆30沿图中箭头方向移动时，成形方向侧的密封部40通过在模具10中该密封部40与杆30之间的间隔较大的部分即第三个山部11A。此时，由于坯管2随着第三个山部11A的形状膨胀，因此难以对成形方向侧的密封部40施加来自模具10的按压力。其结果是，密封部40的密闭性降低，从而有可能导致压力液体L从该处泄漏到右侧外部。由此，为了维持压力液体L的高压必须提高液压，产生了时间上的浪费。

另一方面，如图8B所示，在成形方向相反侧的密封部50通过在坯管2上成形出的第一个山部2A时，由于在密封部50和该山部2A之间形成了较大的间隙，因此有可能导致压力液体L从该处泄漏到左侧外部。由此，为了维持压力液体L的高压必须提高液压，产生了时间上的浪费。如上所述的密封部40、50的密闭性问题会在每当第一个山部2A成形后，压力液体供给口31A移动到模具10的山部11A、11A之间时产生。