[发明专利]液压成形加工装置及液压成形加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及将金属管装入到模具中、将该模具合模之后、通过对管内施加内压和管轴方向的推挤(下文中称作轴推)而加工为规定形状的液压成形加工装置、以及使用该装置进行加工的液压成形加工方法。

背景技术

近年来，液压成形加工以汽车零件领域为中心而扩大了应用。液压成形加工的优点，除了由能够用1根金属管加工以往由多个冲压加工品构成的汽车零件的所谓零件统合所带来的成本降低以外，还能够举出焊接部位减少带来的轻量化等。

另一方面，在液压成形加工中，需要控制内压和轴推这两个参数来进行加工。如果这两个参数的加载路径(下文中仅称作加载路径)是不适当的，则会发生在加工中途金属管破裂、压曲或留下折皱等的加工不良。

在图1中表示加载路径的一般性的例子。由首先仅将内压升压的阶段1(也有为了将管端密封而伴随着微小的轴推的情况)、将内压和轴推以折线状施加的阶段2、为了将角加工得尖锐而仅将内压升压的阶段3(在没有角的形状中也有省略的情况，此外也有为了确保管端的密封而伴随着微小的轴推的情况)构成。

其中在阶段2的求出适当的路径方面最耗费工作量，较大程度地取决于液压成形加工技术者的熟练度。

因为以上那样的背景，最近提出了几个用来使该加载路径变得简单的方法。

例如，专利文献1是预先制作破裂边界线和折皱边界线、在这两个边界线之间选择加载路径的方法。但是，实际制作这两边界线较困难，通常需要很多实验及数值解析的试错。此外，边界线自身为折线状的情况也较多，如果这样，则用来决定该折线的参数变多，所以在试错方面需要大量的工作量。

此外，在专利文献2中，提出了进行FEM解析、监测金属管的表面积、体积及壁厚来求出适当的加载路径的方法。这里监测的信息在FEM解析中能够监测，但在实际的液压成形加工中不能监测。

对此，在本发明人的专利文献3中，提出了在实际的液压成形模具中植入测量应力或应变的传感器、根据其信息来导出适当的加载路径的加工方法及加工装置。

但是，在上述的以往方法中，都在加载路径之中的阶段2(图1)中采用了与轴推的增加一起也使内压上升的路径。因此，需要决定至少两个参数，例如内压和轴推量、或者轴推量和倾斜度，变得非常复杂。此外，在阶段2的期间为折线状的情况下参数进一步增加，所以适当的加载路径探索变得更加困难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2004-230433号公报

专利文献2日本特开2004-351478号公报

专利文献3日本特开2007-275972号公报

非专利文献

非专利文献1平成12年度塑性加工春季講演会論文集，(2000)，433页。

发明内容

发明所要解决的技术问题

在本发明中，提出一种能够简单地求出以往需要大量的试错及熟练度的液压成形的加载路径探索的液压成形加工装置及液压成形加工方法。

解决技术问题所采用的手段

为了解决这样的问题，本发明的主旨如下。

(1)一种液压成形加工装置，具有模具、轴推机构和内压施加机构，对设置在模具中的金属管施加内压而成形为规定形状，其特征在于，

在设置上述金属管的时刻不与上述金属管接触的部位、或者在该部位及随着液压成形加工的进行而变为与上述金属管不接触的部位的上述模具的内部中，在至少两处以上的不同的管轴方向的位置上安装有能够判断与上述金属管的接触的接触感知传感器；

具有根据由上述接触感知传感器得到的上述模具与上述金属管之间的接触判断来控制轴推及内压的控制机构；

上述控制机构，

进行第1工序，该第1工序，在使内压保持为固定的值的状态下对管端进行轴推，与上述金属管未接触的上述接触感知传感器中的、安装在距管端最近的位置上的接触感知传感器判断出上述金属管的接触时，使轴推的进行停止；

接着进行第2工序，该第2工序，在将管端的位置固定的状态下仅使内压上升，当上述接触感知传感器中的为未接触的传感器中的至少一个判断出接触时，使内压的上升停止；

接着进行第3工序，该第3工序，在将管端的位置固定的状态下，使内压下降到上升前的值；

上述控制机构具有如下功能：重复上述第1工序到第3工序直到上述接触感知传感器全部判断为接触。