JPH0470094B2 - - Google Patents
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- JPH0470094B2 JPH0470094B2 JP61090179A JP9017986A JPH0470094B2 JP H0470094 B2 JPH0470094 B2 JP H0470094B2 JP 61090179 A JP61090179 A JP 61090179A JP 9017986 A JP9017986 A JP 9017986A JP H0470094 B2 JPH0470094 B2 JP H0470094B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- longitudinal
- tensile
- hollow
- forming
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/033—Deforming tubular bodies
- B21D26/045—Closing or sealing means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D25/00—Working sheet metal of limited length by stretching, e.g. for straightening
- B21D25/02—Working sheet metal of limited length by stretching, e.g. for straightening by pulling over a die
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属製中空長尺部材の中空内に加圧
流体による内側支持を行なう引張成形法に関す
る。
流体による内側支持を行なう引張成形法に関す
る。
金属成形法として種々の引張成形法が公知であ
る。引張成形法は、被加工物（通常は長尺の押出
材あるいは板材）に降伏点を超える引張力を負荷
しながらフオーミング・ ダイスの輪郭に合わせ
て成形する方法である。成形中に引張力を被加工
物の長手方向延長線に沿つて負荷する。
る。引張成形法は、被加工物（通常は長尺の押出
材あるいは板材）に降伏点を超える引張力を負荷
しながらフオーミング・ ダイスの輪郭に合わせ
て成形する方法である。成形中に引張力を被加工
物の長手方向延長線に沿つて負荷する。
公知の引張成形法の典型的な利用分野は、航空
機の胴体外板によく用いられるような押出断面を
持つ長尺材あるいは肉薄のパネル類などのアルミ
ニウム合金部材の成形である。
機の胴体外板によく用いられるような押出断面を
持つ長尺材あるいは肉薄のパネル類などのアルミ
ニウム合金部材の成形である。
たとえば公知の引張成形法の一例としては、引
張巻付成形法（stretch wrapping）という方法
があり、この方法では被加工物に機械的に引張力
を負荷することによつて弾性限度を超えて引張
る。次に、引張力を維持したままで被加工物をフ
オーミング・ダイスに巻き付ける。引張巻付成形
法の基本的な原理は、被加工物が引張力の負荷に
よつて降伏して塑性変形を生じ、フオーミング・
ダイスに巻き付けられて起こる変形が望ましい様
式の塑性変形となつて、実質的にスプリング・バ
ツクのない所望の形状に成形される、というもの
である。すなわち、引張巻付成形法の長所の一つ
は、フオーミング・ダイスの輪郭を所望の最終形
状とほぼ一致させてよく、スプリング・バツクに
よる差引分を考慮する必要がないことである。引
張巻付成形法の用途として特に適しているのは、
一定の曲率半径で続く長尺品の成形である。
張巻付成形法（stretch wrapping）という方法
があり、この方法では被加工物に機械的に引張力
を負荷することによつて弾性限度を超えて引張
る。次に、引張力を維持したままで被加工物をフ
オーミング・ダイスに巻き付ける。引張巻付成形
法の基本的な原理は、被加工物が引張力の負荷に
よつて降伏して塑性変形を生じ、フオーミング・
ダイスに巻き付けられて起こる変形が望ましい様
式の塑性変形となつて、実質的にスプリング・バ
ツクのない所望の形状に成形される、というもの
である。すなわち、引張巻付成形法の長所の一つ
は、フオーミング・ダイスの輪郭を所望の最終形
状とほぼ一致させてよく、スプリング・バツクに
よる差引分を考慮する必要がないことである。引
張巻付成形法の用途として特に適しているのは、
一定の曲率半径で続く長尺品の成形である。
他に引張成形法の一つとして可動ダイス方式が
あり、これはグリツピング・ヘツドは固定し、フ
オーミング・ダイスを被加工物に垂直に向けて送
り込んでいく方法である。また別の方法として半
径方向引張成形法（radial draw forming）があ
り、これは一つのテーブル上に一つのグリツピン
グ・ヘツドとダイスを設置し、このテーブルの回
転によつて引張力の下で回転ダイス上を部材がゆ
つくりと引張られるという方法である。
あり、これはグリツピング・ヘツドは固定し、フ
オーミング・ダイスを被加工物に垂直に向けて送
り込んでいく方法である。また別の方法として半
径方向引張成形法（radial draw forming）があ
り、これは一つのテーブル上に一つのグリツピン
グ・ヘツドとダイスを設置し、このテーブルの回
転によつて引張力の下で回転ダイス上を部材がゆ
つくりと引張られるという方法である。
他に引張成形法の一般的長所は、被加工物の座
屈としわ発生、被加工物の加工硬化、および被加
工物の肉厚全体への加工硬化の進展を解消したこ
とであり、更に、被加工物の肉厚減少を極く僅か
にして所望の結果を得ることであつて、典型的な
肉厚減少率は５％以下である。
屈としわ発生、被加工物の加工硬化、および被加
工物の肉厚全体への加工硬化の進展を解消したこ
とであり、更に、被加工物の肉厚減少を極く僅か
にして所望の結果を得ることであつて、典型的な
肉厚減少率は５％以下である。
以上から、公知の引張成形法、特に引張巻付成
形法が、従来の曲げ成形法（典型的な従来技術と
しては、米国特許第3105537号、第203842号、第
567518号、第3328996号がある）とは全く異なる
ことは明らかである。これらの特許は全て従来の
曲げ成形法に関し、長尺被加工物の軸に対して横
方向から曲げ力を負荷するものである。
形法が、従来の曲げ成形法（典型的な従来技術と
しては、米国特許第3105537号、第203842号、第
567518号、第3328996号がある）とは全く異なる
ことは明らかである。これらの特許は全て従来の
曲げ成形法に関し、長尺被加工物の軸に対して横
方向から曲げ力を負荷するものである。
たとえば米国特許第3105537号の場合は被加工
物はフオーミング・ダイス上の成形で曲げられ、
米国特許第3328996号の場合は一対のダイスが横
方向に相対移動することによつて曲げが行なわ
れ、両ダイス間の剪断領域で被加工物を変形させ
ようとするものである。これらの特許はいずれ
も、曲げ成形中の中空状被加工物内に加圧状態で
閉じ込めた非圧縮性流体、特に液体媒体を使用す
ることも開示している。
物はフオーミング・ダイス上の成形で曲げられ、
米国特許第3328996号の場合は一対のダイスが横
方向に相対移動することによつて曲げが行なわ
れ、両ダイス間の剪断領域で被加工物を変形させ
ようとするものである。これらの特許はいずれ
も、曲げ成形中の中空状被加工物内に加圧状態で
閉じ込めた非圧縮性流体、特に液体媒体を使用す
ることも開示している。
上述のように、曲げ成形法では被加工物に意図
的に引張力を負荷することは考慮しておらず、金
属の成形中における材料の降伏点に近いかそれを
超え得るような引張力の負荷は全く考慮していな
いことは明らかであるから、従来の曲げ成形法と
引張成形法とは力学的に著しく異なるものであ
る。
的に引張力を負荷することは考慮しておらず、金
属の成形中における材料の降伏点に近いかそれを
超え得るような引張力の負荷は全く考慮していな
いことは明らかであるから、従来の曲げ成形法と
引張成形法とは力学的に著しく異なるものであ
る。
本発明は、引張成形を施される押出材の中空内
に加圧流体による内側支持を行なう新規な改良引
張成形法を提供しようとするものである。内側の
流体の圧力は比較的低レベルに、たとえば15〜
50psi（１〜3.5Kg／cm2）程度に、かつ成形中の被
加工物に機械的な加工を加える程の大きさの圧力
よりも常に大巾に低く維持する。しかしこのよう
に内側に軽度の圧力を掛けることで成形中の被加
工物の断面形状は十分に維持される。このことは
成形中に内側につぶれてしまうような外周部を持
つ薄肉部材を加工する場合には特に都合が良い。
に加圧流体による内側支持を行なう新規な改良引
張成形法を提供しようとするものである。内側の
流体の圧力は比較的低レベルに、たとえば15〜
50psi（１〜3.5Kg／cm2）程度に、かつ成形中の被
加工物に機械的な加工を加える程の大きさの圧力
よりも常に大巾に低く維持する。しかしこのよう
に内側に軽度の圧力を掛けることで成形中の被加
工物の断面形状は十分に維持される。このことは
成形中に内側につぶれてしまうような外周部を持
つ薄肉部材を加工する場合には特に都合が良い。
望ましくは、圧力流体を空気その他適当な圧縮
性気体媒体とし、これを、被加工物の両側開口端
を密封する一対のプラグのうちの一つに形成した
給気口を経て、被加工物の中空内に加圧状態で導
入することである。
性気体媒体とし、これを、被加工物の両側開口端
を密封する一対のプラグのうちの一つに形成した
給気口を経て、被加工物の中空内に加圧状態で導
入することである。
空気を使用することによつて、被加工物の内側
からの支持を高速で効率的に行き渡らせることが
でき、成形終了後の圧力流体の排出が容易にでき
る。更に有利な点は、軽量であり既存の空気源
（ほとんどのプラントの持つ圧搾空気の容量で十
分である）を利用できることである。したがつ
て、従来の内側からの支持方法（たとえば、連接
式マンドレルによつて行なう固体による支持）に
対する有利性は大きい。
からの支持を高速で効率的に行き渡らせることが
でき、成形終了後の圧力流体の排出が容易にでき
る。更に有利な点は、軽量であり既存の空気源
（ほとんどのプラントの持つ圧搾空気の容量で十
分である）を利用できることである。したがつ
て、従来の内側からの支持方法（たとえば、連接
式マンドレルによつて行なう固体による支持）に
対する有利性は大きい。
以上のことから、本発明の一般的な目的の一つ
は金属成形法の新規の改良法を提供することであ
る。
は金属成形法の新規の改良法を提供することであ
る。
本発明の特に目的とするところは、押出材のよ
うな金属性中空長尺部材の新規な成形法であつ
て、引張成形中に押出材断面形状を十分維持する
だけの流体圧力を押出材内側に付与しかつ維持す
る成形法を提供することである。
うな金属性中空長尺部材の新規な成形法であつ
て、引張成形中に押出材断面形状を十分維持する
だけの流体圧力を押出材内側に付与しかつ維持す
る成形法を提供することである。
以下、図面を参照して詳細に説明する。
第１図に、長尺の被加工物１２を所望の形状に
成形するための従来の引張巻付成形装置の一部１
０を示す。ただし、本発明法は可動ダイス式およ
び回転テーブル式の装置にも適用できる。
成形するための従来の引張巻付成形装置の一部１
０を示す。ただし、本発明法は可動ダイス式およ
び回転テーブル式の装置にも適用できる。
装置１０は、簡潔明瞭とするために模式的に図
示してある。装置１０には間に距離を有する一対
のグリツパー１４があり、初めは仮想線と「開
始」で示した位置に直線上に並んでいる。各グリ
ツパー１４は被加工物１２の両端をそれぞれ繋止
し、適当な公知の引張手段、たとえば水圧ピスト
ン・シリンダー（図示せず）によつて被加工物に
その弾性限を十分超える大きさの引張力Ｔが負荷
される。引張力Ｔを維持しながら、グリツパー１
４を調節可能な公知の架台（図示せず）の中で
「終了」の位置まで回転させて被加工物１２をフ
オーミング・ダイス１６の上に被せるようにして
成形する。成形中は常に被加工物１２の延長線上
に引張力Ｔを維持する。
示してある。装置１０には間に距離を有する一対
のグリツパー１４があり、初めは仮想線と「開
始」で示した位置に直線上に並んでいる。各グリ
ツパー１４は被加工物１２の両端をそれぞれ繋止
し、適当な公知の引張手段、たとえば水圧ピスト
ン・シリンダー（図示せず）によつて被加工物に
その弾性限を十分超える大きさの引張力Ｔが負荷
される。引張力Ｔを維持しながら、グリツパー１
４を調節可能な公知の架台（図示せず）の中で
「終了」の位置まで回転させて被加工物１２をフ
オーミング・ダイス１６の上に被せるようにして
成形する。成形中は常に被加工物１２の延長線上
に引張力Ｔを維持する。
第２図から第５図に、上記従来の引張成形法と
従来の曲げ成形法の相異を示す。被加工物に純粋
な曲げ荷重を掛けた場合は、第２図に示すように
材料には中立線より半径方向内側で圧縮力、外側
で引張力が掛かつている。曲げ荷重が十分大きけ
れば、場所によつて引張応力と圧縮応力が被加工
物の弾性限を超えて塑性変形を生ずる。曲げ力を
除荷する際には、第３図に示すように被加工物が
若干復元すなわちスプリング・バツクする結果、
被加工物の内部には中立線の両側に引張と圧縮の
残留応力がつり合つて残る。曲げ荷重が減少する
際のスプリング・バツクに伴い、半径方向外側は
若干縮み、内側は伸びる。スプリング・バツクの
程度は成形する材料の弾性限と関係がある。
従来の曲げ成形法の相異を示す。被加工物に純粋
な曲げ荷重を掛けた場合は、第２図に示すように
材料には中立線より半径方向内側で圧縮力、外側
で引張力が掛かつている。曲げ荷重が十分大きけ
れば、場所によつて引張応力と圧縮応力が被加工
物の弾性限を超えて塑性変形を生ずる。曲げ力を
除荷する際には、第３図に示すように被加工物が
若干復元すなわちスプリング・バツクする結果、
被加工物の内部には中立線の両側に引張と圧縮の
残留応力がつり合つて残る。曲げ荷重が減少する
際のスプリング・バツクに伴い、半径方向外側は
若干縮み、内側は伸びる。スプリング・バツクの
程度は成形する材料の弾性限と関係がある。
第４図、第５図は、従来の引張巻付成形法と純
粋な曲げ成形法とでは被加工物に負荷される応力
の状態が非常に相異することを示すものである。
特に第４図に示すように、引張巻付成形法の場合
は、被加工物の横断面全体にわたつて純粋な引張
応力が掛かつており、フオーミング・ダイス上で
の成形の進行中には応力線は被加工物の湾曲に沿
つている。したがつて、引張荷重が材料の弾性限
を超えて材料が塑性域に入ると、被加工物は横断
面全体に亘つて塑性伸びを起こす。そのため、成
形用荷重が除去されたときのスプリング・バツク
はほとんどが接線方向に沿つて起こり、その結
果、半径方向の変化はほとんど生じない。しか
も、残留応力は第３図と第５図の比較から明らか
なように純粋な曲げ成形の場合よりも非常に単純
である。
粋な曲げ成形法とでは被加工物に負荷される応力
の状態が非常に相異することを示すものである。
特に第４図に示すように、引張巻付成形法の場合
は、被加工物の横断面全体にわたつて純粋な引張
応力が掛かつており、フオーミング・ダイス上で
の成形の進行中には応力線は被加工物の湾曲に沿
つている。したがつて、引張荷重が材料の弾性限
を超えて材料が塑性域に入ると、被加工物は横断
面全体に亘つて塑性伸びを起こす。そのため、成
形用荷重が除去されたときのスプリング・バツク
はほとんどが接線方向に沿つて起こり、その結
果、半径方向の変化はほとんど生じない。しか
も、残留応力は第３図と第５図の比較から明らか
なように純粋な曲げ成形の場合よりも非常に単純
である。
本発明は、圧力流体媒体望ましくは空気のよう
な圧縮性気体媒体による被加工物内側の加圧と、
この加圧状態を引張成形中に被加工物の内側から
の支持として維持することによつて、つぶれ等被
加工物断面形状の不規則変形を伴なわずにダイス
上で均一に成形を行なうことができる、アルミニ
ウム押出材等の金属製中空長尺部材の引張成形法
に関する。
な圧縮性気体媒体による被加工物内側の加圧と、
この加圧状態を引張成形中に被加工物の内側から
の支持として維持することによつて、つぶれ等被
加工物断面形状の不規則変形を伴なわずにダイス
上で均一に成形を行なうことができる、アルミニ
ウム押出材等の金属製中空長尺部材の引張成形法
に関する。
本発明の最も有利な適用対象は、比較的薄肉の
あるいは横断面形状が不規則な金属製中空押出材
である。
あるいは横断面形状が不規則な金属製中空押出材
である。
第６図、第７図を参照して本発明法の実施例を
説明する。
説明する。
第６図に模式的に示す引張巻付成形装置１８
は、ジヨー２２を有する調節可能に設置されたグ
リツバー部２０を具備し、ジヨー２２は長尺の中
空状被加工物の両端をそれぞれつかむように調節
されている。グリツパー部２０は、適当に調節で
きる周知の支持体（水圧シリンダー装置（図示せ
ず）のピストン・ロツド部端部として２６で示
す）に設置されている。クリツパー２０を支持す
るシリンダー装置は周知の調節可能な架台（図示
せず）に支持されてフオーミング・ダイス２８に
対して回転運動できるようになつている。
は、ジヨー２２を有する調節可能に設置されたグ
リツバー部２０を具備し、ジヨー２２は長尺の中
空状被加工物の両端をそれぞれつかむように調節
されている。グリツパー部２０は、適当に調節で
きる周知の支持体（水圧シリンダー装置（図示せ
ず）のピストン・ロツド部端部として２６で示
す）に設置されている。クリツパー２０を支持す
るシリンダー装置は周知の調節可能な架台（図示
せず）に支持されてフオーミング・ダイス２８に
対して回転運動できるようになつている。
ピストン・ロツド２６とシリンダー（図示せ
ず）とによつて被加工物２４に所定の大きさの引
張荷重が負荷されるのと一緒に、グリツパー２０
とその支持体が矢印Ａのように回転運動をして被
加工物２４をフオーミング・ダイス２８の上に被
せるようにして成形する。
ず）とによつて被加工物２４に所定の大きさの引
張荷重が負荷されるのと一緒に、グリツパー２０
とその支持体が矢印Ａのように回転運動をして被
加工物２４をフオーミング・ダイス２８の上に被
せるようにして成形する。
各グリツパー部２０にはプラグ部３０が有り、
このプラグ部は被加工物２４の両端開口部を密封
するように噛み合う断面形状と寸法を有する。
このプラグ部は被加工物２４の両端開口部を密封
するように噛み合う断面形状と寸法を有する。
一方のプラグ３０にある給気口３２と圧搾空気
供給系３４とによつて被加工物２４の内側の加圧
を行ない、他方のプラグ３０にある排気口３６と
排気系３８とによつて被加工物２４から圧搾空気
を排気する。
供給系３４とによつて被加工物２４の内側の加圧
を行ない、他方のプラグ３０にある排気口３６と
排気系３８とによつて被加工物２４から圧搾空気
を排気する。
給気系３４と排気系３８はいずれも全て従来の
構成でよい。たとえば、給気系３４に空気源４０
を設け、これを導管４２を介して給気口３２と接
続する。導管４２として示した流路の途中に挿入
するものは、ストツプ・バルブ４４、調節可能な
自己締付型流量制御バルブ（adjustable
selfclamping flow control valve）４６、圧力
計４８、水トラツプ５０、一方向（逆流防止）逆
止バルブ５２等のような従来から流れの制御に必
要とされている部品（機器）である。排気系３８
は導管５４等で構成され、その途中にはたとえば
手動操作可能の圧力流出バルブ５６が挿入され
る。
構成でよい。たとえば、給気系３４に空気源４０
を設け、これを導管４２を介して給気口３２と接
続する。導管４２として示した流路の途中に挿入
するものは、ストツプ・バルブ４４、調節可能な
自己締付型流量制御バルブ（adjustable
selfclamping flow control valve）４６、圧力
計４８、水トラツプ５０、一方向（逆流防止）逆
止バルブ５２等のような従来から流れの制御に必
要とされている部品（機器）である。排気系３８
は導管５４等で構成され、その途中にはたとえば
手動操作可能の圧力流出バルブ５６が挿入され
る。
第７図に、プラグ３０の片方を長い剛体５８と
して示す。剛体５８は被加工物２４の片方の開口
端に密封するように挿入することができる断面形
状を有する。外周を取り巻く適当な溝６２の中に
一つ以上のＯリング６０を入れて被加工物２４の
内周面と耐圧密封状態ではめ合わされるようにす
る。
して示す。剛体５８は被加工物２４の片方の開口
端に密封するように挿入することができる断面形
状を有する。外周を取り巻く適当な溝６２の中に
一つ以上のＯリング６０を入れて被加工物２４の
内周面と耐圧密封状態ではめ合わされるようにす
る。
グリツパー２０に支持されたスタツド（図示せ
ず）をネジ付めくら穴６４に挿入することによつ
てプラグ３０をグリツパー２０に繋止し、プラグ
３０が被加工物２４の開口端に装着された状態で
は、互に垂直で一部交差するめくら穴６５，６６
が被加工物２４の内側と外側の間の流路となる。
めくら穴６６は内側にネジ部６７を有し導管４２
または５４と耐圧気密接続をする。
ず）をネジ付めくら穴６４に挿入することによつ
てプラグ３０をグリツパー２０に繋止し、プラグ
３０が被加工物２４の開口端に装着された状態で
は、互に垂直で一部交差するめくら穴６５，６６
が被加工物２４の内側と外側の間の流路となる。
めくら穴６６は内側にネジ部６７を有し導管４２
または５４と耐圧気密接続をする。
上記のような装置を用いて、以下のように改良
成形法を行なうことができる。最初に、対象とす
る被加工物２４の横断面内側の輪郭に合致するプ
ラグ３０をグリツパー部２０に装着する。次に、
被加工物の両端に各プラグ３０を挿入して被加工
物の位置決めを行ない、そして被加工物の両端を
つかむようにグリツパー２０のジヨー２２を作動
させる。
成形法を行なうことができる。最初に、対象とす
る被加工物２４の横断面内側の輪郭に合致するプ
ラグ３０をグリツパー部２０に装着する。次に、
被加工物の両端に各プラグ３０を挿入して被加工
物の位置決めを行ない、そして被加工物の両端を
つかむようにグリツパー２０のジヨー２２を作動
させる。
流出バルブを閉じ、給気系を作動させて圧搾空
気を被加工物２４の内側に供給する。このときの
圧力範囲はたとえば15〜30psi（１〜２Kg／cm2）で
ある。この内側空気圧を維持しながら、水圧ラム
式ピストン２６として示したグリツパー支持体を
作動させることによつて、被加工物２４の塑性伸
びを開始させるのに十分な大きさの軸方向（長手
方向）引張力を被加工物２４に負荷する。内側の
空気圧と機械的に負荷したこの長手方向引張力と
を維持した状態で、被加工物２４をフオーミン
グ・ダイス２８の上から被せるように成形するた
めにグリツパー２０を調整する。被加工物２４に
負荷された長手方向引張力によつて応力状態が向
上し、空気圧によつて内側から柔軟に支持される
ことによつて容易に被加工物は全長にわたつて横
断面の輪郭が均一に維持される。
気を被加工物２４の内側に供給する。このときの
圧力範囲はたとえば15〜30psi（１〜２Kg／cm2）で
ある。この内側空気圧を維持しながら、水圧ラム
式ピストン２６として示したグリツパー支持体を
作動させることによつて、被加工物２４の塑性伸
びを開始させるのに十分な大きさの軸方向（長手
方向）引張力を被加工物２４に負荷する。内側の
空気圧と機械的に負荷したこの長手方向引張力と
を維持した状態で、被加工物２４をフオーミン
グ・ダイス２８の上から被せるように成形するた
めにグリツパー２０を調整する。被加工物２４に
負荷された長手方向引張力によつて応力状態が向
上し、空気圧によつて内側から柔軟に支持される
ことによつて容易に被加工物は全長にわたつて横
断面の輪郭が均一に維持される。
更に詳しくは、内側の圧力によつて被加工物の
内周面に半径方向外向きの拘束力が負荷される。
その結果、被加工物には所定レベルの周方向引張
力と限定された長手方向引張力が掛かる。内側の
圧力は成形中の横断面を均一に維持するのに十分
であるが、曲げ荷重を発生する応力源としては作
用しない。荷重グリツパー２０を通して機械的に
負荷される引張力は被加工物の横断面全体にわた
つて均一な長手方向引張力を負荷し、曲げ荷重は
被加工物の中立線を境にして引張から圧縮に変わ
る応力を負荷する。この３種類の応力が成形中に
重畳することによつて新規の改良成形法が行なわ
れる。このように本発明法は容易性、効率、信頼
性の向上した、金属製中空長尺部材の引張成形法
を提供する。
内周面に半径方向外向きの拘束力が負荷される。
その結果、被加工物には所定レベルの周方向引張
力と限定された長手方向引張力が掛かる。内側の
圧力は成形中の横断面を均一に維持するのに十分
であるが、曲げ荷重を発生する応力源としては作
用しない。荷重グリツパー２０を通して機械的に
負荷される引張力は被加工物の横断面全体にわた
つて均一な長手方向引張力を負荷し、曲げ荷重は
被加工物の中立線を境にして引張から圧縮に変わ
る応力を負荷する。この３種類の応力が成形中に
重畳することによつて新規の改良成形法が行なわ
れる。このように本発明法は容易性、効率、信頼
性の向上した、金属製中空長尺部材の引張成形法
を提供する。
本発明者らは、上記実施例以外の多様な実施態
様についても十分考慮している。したがつて、本
発明は特許請求の範囲以外の限定をせずに広範に
考えるべきものである。
様についても十分考慮している。したがつて、本
発明は特許請求の範囲以外の限定をせずに広範に
考えるべきものである。
第１図は従来の引張巻付成形法とその装置を示
す模式図、第２図は従来の曲げ成形法において被
加工物に負荷される応力状態の略図、第３図は従
来の曲げ成形法で成形した被加工物内部の残留応
力状態の略図、第４図は従来の引張巻付成形法に
おいて被加工物に負荷される応力状態の略図、第
５図は従来の引張巻付成形法で成形した被加工物
内部の残留応力状態の略図、第６図は長尺中空状
被加工物に対して本発明の新規の引張巻付成形法
を行なうための装置の模式図、および第７図は長
尺中空状被加工物両端の開口部を密封するために
第６図の装置に関して使用するプラグの側面図で
あつて部分断面図である。
す模式図、第２図は従来の曲げ成形法において被
加工物に負荷される応力状態の略図、第３図は従
来の曲げ成形法で成形した被加工物内部の残留応
力状態の略図、第４図は従来の引張巻付成形法に
おいて被加工物に負荷される応力状態の略図、第
５図は従来の引張巻付成形法で成形した被加工物
内部の残留応力状態の略図、第６図は長尺中空状
被加工物に対して本発明の新規の引張巻付成形法
を行なうための装置の模式図、および第７図は長
尺中空状被加工物両端の開口部を密封するために
第６図の装置に関して使用するプラグの側面図で
あつて部分断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 加圧された圧縮性流体を収容できる金属製中
空長尺部材の引張成形法であつて、以下の工程、 該部材の中空内に該部材に機械的加工を加えな
い圧力で圧縮性流体を導入し、これにより該部材
の内周面に半径方向外向きの力を均一に負荷する
ことによつて該部材の中空内に内側支持を行う工
程、 該内側支持を維持しながら、該部材の長手方向
両端部を機械的に把持して該両端部を互いに長手
方向逆向きに強制的に引つ張ることにより、該部
材の弾性限度を超えて塑性変形により伸びを開始
させるのに十分な大きさの長手方向引張力を該部
材に負荷する工程、 該内側支持と該長手方向引張力とを維持しなが
ら、該長手方向引張力の方向に対して横向きに該
部材を該両端部の中間位置で曲げる工程、および 該長手方向引張力、該曲げ荷重、および該内側
支持を解除する工程、 を含んで成る引張成形法。 ２ 前記内側支持を行う工程が、開口した前記両
端部内に密封用プラグ手段を挿入することにより
該部材の内側を外囲雰囲気に対して密封する操作
を含む特許請求の範囲第１項に記載の引張成形
法。 ３ 前記内側支持を行う工程が、前記プラグ手段
の供給口手段を経由して前記圧力を付与する操作
を更に含む特許請求の範囲第２項に記載の引張成
形法。 ４ 前記内側支持を行う工程、前記内側支持を維
持しながら長手方向引張力を該部材に負荷する工
程、およひ前記内側支持と長手方向引張力を維持
しながら該部材を該両端部の中間位置で曲げる工
程が、規則的または不規則的な幾何学的形状の横
断面を有する中空部材に対して行われる特許請求
の範囲第１項に記載の引張成形法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US725897 | 1985-04-22 | ||
| US06/725,897 US4704886A (en) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | Stretch-forming process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61245920A JPS61245920A (ja) | 1986-11-01 |
| JPH0470094B2 true JPH0470094B2 (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=24916397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61090179A Granted JPS61245920A (ja) | 1985-04-22 | 1986-04-21 | 引張り成形法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4704886A (ja) |
| EP (1) | EP0199246B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61245920A (ja) |
| DE (1) | DE3664268D1 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62134125A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-17 | アルミニウム カンパニ− オブ アメリカ | 中空部材端部の密封装置 |
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| US5358583A (en) * | 1988-10-19 | 1994-10-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Apparatus and method for shaping fiber reinforced resin matrix materials and product thereof |
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| US203842A (en) * | 1878-05-21 | Improvement in the methods of bending plumbers traps | ||
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| NL289205A (ja) * | 1963-02-20 | |||
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| DE2419256A1 (de) * | 1973-04-24 | 1974-11-07 | Charles Andre Antoine Bazan | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von leitungsrohren aus gummi |
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1985
- 1985-04-22 US US06/725,897 patent/US4704886A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-04-14 EP EP86105121A patent/EP0199246B1/en not_active Expired
- 1986-04-14 DE DE8686105121T patent/DE3664268D1/de not_active Expired
- 1986-04-21 JP JP61090179A patent/JPS61245920A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0199246A3 (en) | 1987-08-19 |
| DE3664268D1 (en) | 1989-08-17 |
| EP0199246A2 (en) | 1986-10-29 |
| JPS61245920A (ja) | 1986-11-01 |
| US4704886A (en) | 1987-11-10 |
| EP0199246B1 (en) | 1989-07-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |