JPH0651209B2 - 液圧バルジ加工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液圧バルジ加工法に係り、殊にパイプ素材の膨
出加工予定部を膨出せしめるとき、膨出部特にアール形
状となる所を減肉させることなく可及的にストレート部
分を大きく膨出せしめることを可能とする液圧バルジ加
工法に関する。

〔従来の技術〕

従来より、パイプをＴ字状等に加工する方法のひとつに
液圧バルジ加工法が知られている。より具体的には、上
型と下型との間に加工すべきパイプ素材を装填し、この
パイプ素材の両端に圧縮用ピストンを当てがって該各々
のピストンの内部から上記型締めしたパイプ素材内に超
高圧液を供給可能にすると共に、上記パイプ素材の膨出
加工予定部に対応する位置の型に設けた穴に膨出許容ピ
ストンを配し、上記パイプ素材内に超高圧液を供給し、
膨出加工予定部を膨出許容ピストンの後退と共に所定量
膨出させてパイプ素材をＴ字状等に加工する方法であ
る。

所で従来はパイプ素材を膨出加工せしめるときにパイプ
素材の膨出加工予定部にのみ膨出許容ピストン６の受圧
面が当接するものであり、アール部は下型３の壁に直接
沿って変形させられるものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従って、パイプ素材を膨出加工する際に後退して、Ｔ字
状に膨出を許容するピストンの抗力は、パイプ素材の膨
出加工予定部の端面のみにしか作用しない。この膨出許
容ピストンの抗力はパイプ素材の膨出加工時の破裂等を
防止して良好に膨出させるためにパイプ内圧よりも低圧
であるが、かなり大きく設定される。故に膨出加工予定
部に於いて内，外圧の差圧は比較的小となる。

所が、膨出加工予定部以外の所では、この様な大きな抗
力が作用せず上述のとおり、下型の壁に沿わされるのみ
で、実質的にパイプ素材の膨出加工予定部以外の周りに
は大気圧が作用するのみであるから内，外圧の差圧が大
（内圧＞外圧）となり、膨出加工に伴い特にアール形状
に変形せしめられる膨出部基部等に減肉が生じ易く、強
いてはピンホール等が発生することもあった。その結
果、膨出加工に伴い型の穴に添ってストレートに延びる
膨出部延部を長くすることが困難となっていた。

従って本発明の目的とする所は、パイプ素材のどの部分
でも内，外圧の差圧が均一となり、膨出加工せしめても
特にアール形状に変形しせめられる膨出部基部等に減肉
を生じさせたり、ピンホールや亀裂等を発生させたりす
ることなく、型の穴に添ってストレートに延びる膨出延
部を長く成形加工可の液圧バルジ加工法を提供するにあ
る。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は上述の点に鑑み成されたものであり、以下の技
術的手段を有する。

即ち、本発明は上型２と下型３との間に加工すべきパイ
プ素材１を装填し、このパイプ素材１の両端１′，１′
に圧縮用ピストン５，５を当てがって該各々のピストン
５，５の内部から上記型締めしたパイプ素材１内に超高
圧液Ｐを供給可能にすると共に、上記パイプ素材１の膨
出加工予定部1aに対応する位置の型に設けた穴４に膨出
許容ピストン６を配し、上記パイプ素材１内に超高圧液
Ｐを供給し、膨出加工予定部1aを膨出許容ピストン６の
後退と共に所定量膨出させてパイプ素材１をＴ字状等に
加工する液圧バルジ加工法に於いて； 上記膨出加工予定部1aをＴ字状等に膨出可能とする為の
膨出許容ピストン６の受圧面6aとパイプ素材１の外周面
1eとの間に油等の液Ｑを介在せしめ、パイプ素材１内に
超高圧液圧を給圧して膨出加工予定部1aを膨出せしめ
て上記介在液Ｑを介して膨出許容ピストン６を後退せし
める間に上記介在液圧をパイプ素材膨出部のアール形
状に変形せしめられる膨出部基部1cにも与圧せしめるこ
とを可能とすることを特徴とする液圧バルジ加工法であ
る。

〔作用〕

上，下型２，３間に型締めしたパイプ素材１の膨出加工
予定部1aと、ここをＴ字等に膨出可能とする膨出許容ピ
ストン６との間に油等の液Ｑを介しておく。そして膨出
許容ピストン６を上記膨出加工予定部1aに当てがわせ
る。

次にパイプ素材１の両端１′，１′の圧縮用ピストン
５，５からパイプ素材１内に超高圧液Ｐを供給し、更に
パイプ１内の液圧Ｐを保密しながらパイプ素材１を軸方
向に加圧圧縮する。パイプ素材１の外周面1eは固定され
た上，下型２，３に包囲されているため、パイプ素材１
の膨出加工予定部は唯一型に形成された穴４内で下降可
に設けられると共に、介在液Ｑを介してパイプ素材１の
膨出加工予定部1aに当てがわれた膨出許容ピストン６を
押し下げる様に膨出する。このとき、後退する膨出許容
ピストン６の抗力は介在液Ｑを介して伝達されるが、介
在液Ｑがパイプ素材１の外周面1eと上，下型２，３の間
に均一に介在するため、特に膨出部端部1bにのみ作用す
ることなく、膨出加工に伴いアール形状の変形せしめら
れる膨出部基部1c等にも均一に作用する。即ち、パイプ
素材１のどの位置に於いても内，外圧の差圧（−）
は均一となる。それ故、膨出加工時に、上記膨出部基部
1c等に減肉が発生し難く、その結果、型の穴４に添って
ストレートに延びる膨出部延部1dを長く膨出させて成型
加工することが出来る。

〔実施例〕

以下本考案の好適なる実施例を添付図面に基づき説明す
る。

第１図（Ａ）〜（Ｈ）は、パイプ素材をＴ字状に膨出加
工成形する過程を示す図である。

第１図（Ａ）に於いて１は金属管等のパイプ素材を示
し、図示しない型締めプレスにより固定される上型２と
下型３との間に装填される。下型３の中央部にはパイプ
素材１をＴ字状に膨出加工せしめるためのスペースとし
て穴４が穿設され、該穴４内は前進限の位置に於いてパ
イプ素材１の膨出加工予定部1aに後述する介在液を介し
て当てがわれ、後退しつつ上記膨出加工予定部1aの膨出
を許容することを可能とする膨出許容ピストン６が配設
されている。

パイプ素材１の両端１′，１′には、このパイプ素材１
を軸方向に加圧圧縮するための圧縮用ピストン５，５が
当てがわれており、該圧縮用ピストン５，５はパイプ素
材１内と連通し、このパイプ素材１内に超高圧液Ｐを供
給可能とする注入孔5a,5aを有する。

さて、第１図（Ａ）（Ｂ）に示す様に上下型２，３の間
にパイプ素材１をセットし、その両端１′，１′に圧縮
用ピストン５，５を当てがい、更に第１図（Ｃ）に示す
様にこれらピストン５，５の注入孔5a,5aよりパイプ素
材１内に超高圧液Ｐを供給する。パイプ素材１内に膨出
加工に充分な液圧が得られる程に液Ｐが供給されると共
に下型３の穴４内に配設される膨出許容ピストン６を第
１図（Ｄ）に示す様に前進限させ膨出加工予定部1aに当
てがう。このとき、従来は膨出加工予定部1aに上記膨出
許容ピストン６を当接させていたため前述のとおり不具
合を生じていた。

それ故本発明は第１図（Ａ）〜（Ｃ）に示す様にパイプ
素材１の外周面1eと上，下型２，３との間隙に均一に介
在させるのに必要充分量の油等の高圧液Ｑを予め穴４内
に於いて膨出許容ピストン６の受圧面6aと膨出加工予定
部1aとの間に介在させておき、この膨出許容ピストン６
の受圧面6aを膨出加工予定部1aに上記介在液Ｑを介して
押し当てるときにパイプ素材１の外周面1eと上，下型
２，３との間にもこの介在液Ｑを介在させる様にした。
このとき、この介在液Ｑは当然上，下型２，３、圧縮用
ピストン５，５膨出許容ピストン６等によりシールされ
る。

以下動作について説明する。

第１図（Ｄ）に示す様にパイプ素材１内に超高圧液圧
を給圧せしめ、更に第１図（Ｅ）に示す様に圧縮用ピス
トン５，５によりパイプ素材１を軸方向に加圧圧縮する
と、パイプ素材１の外周面1eは固定される上，下型２，
３により包囲されるも唯一後退可に設けられた膨出許容
ピストン６を介在液Ｑを介して押し下げる様にして膨出
加工予定部1aが膨出せしめられ、パイプ素材１内圧Ｐは
圧縮される前と同じ状態が維持される。圧縮用ピストン
５，５の加圧圧縮を更に進めると膨出部端部1bは更に介
在液Ｑを介して膨出許容ピストン６を押し下げる。従来
第１図（Ｆ）に示す位に穴４に添ってストレートに延び
る膨出部延部1dを長くするのが困難であった。

即ち、この程度に膨出部延部1dを長くすると、膨出加工
に伴いアール形状に変形せしめられる膨出部基部1cに減
肉が生じ易いためであった。所が本実施例の様に介在液
Ｑを介しておくと、第１図（Ｇ）に示す様に膨出許容ピ
ストン６の抗力が膨出部端部1bだけでなく介在液Ｑを介
して減肉の生じ易かった膨出部基部1c等にも作用する。
即ちパイプ素材１の内圧は各部均一であるが、上記介
在液Ｑを介することにより、外圧も各部均一となり、
従ってどの位置に於いても内，外圧の差圧（−）は
均一となるので膨出部基部等の特定の所で減肉が生ずる
恐れは少ない。

上述のとおり圧縮用ピストン５，５の加圧圧縮を大とし
てもパイプ素材１の内圧は膨出許容ピストン６を後退
させつつ一定に保たれるので、上記内，外圧の差圧（
−）はパイプ素材の限界膨出加工時まで常に一定に保
たれる。

従って第１図（Ｇ）に示す様に膨出部延部1dをより長く
膨出加工成形することが出来る。第１図（Ｇ）で矢示Ｗ
はパイプ素材１の外周面1eと上，下型２，３の間に介在
液Ｑが介在していることを表わすための膨出部基部1cを
部分的に拡大したことを示す。膨出加工成形が終えたと
ころで、第１図（Ｈ）に示す様にパイプ素材１内の超高
圧液Ｐを抜きとり、パイプ素材１を型２，３からはず
す。

所で、上記介在液Ｑをパイプ素材１の外周面1eと上，下
型２，３との間に介在させることにより、パイプ素材１
が圧縮用ピストン５，５により加圧圧縮されるときの摩
擦抵抗が減少するため、パイプ素材１の圧縮がスムーズ
に行なえ、良好に膨出加工せしめることが出来る。又、
摩擦抵抗を減少させたことにより、特にアール形状とな
る膨出部基部1c等に発生し易かったピンホール等も生じ
難くなる。

〔発明の効果〕

以上のことから判るとおり本発明は、パイプ素材をＴ字
状等に膨出加工成形せしめるとき、膨出加工予定部をＴ
字状等に膨出可能とする為の膨出許容ピストンの受圧面
とパイプ素材の外周面との間に油等の液を介在せしめ、
パイプ素材内部に超高圧液圧を給圧して膨出加工予定部
を膨出せしめて上記介在液を介して膨出許容ピストンを
後退せしめる間に上記介在液圧をパイプ素材膨出部のア
ール形状に変形せしめられる膨出部基部にも与圧せしめ
ることを可能としたので、パイプ素材のどの位置に於い
ても内，外圧の差圧を均一に小さくすることが出来、そ
れ故、従来減肉の生じ易かった膨出部基部等に減肉を生
じさせることなく、而もピンホールや亀裂の発生頻度も
少なくすることが出来、その結果、従来困難とされてい
た型の穴に添ってストレートに延びる膨出部延部を可及
的に長くする膨出加工成形が容易に実現出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｈ）は実施例図であり、パイプ素材を
Ｔ字状に膨出加工成形する工程を順に示す図である。 尚、図中１……パイプ素材、２……上型、３……下型、
４……穴、 ５……圧縮用ピストン、5a……注入孔、 ６……膨出許容ピストン、6a……膨出許容ピストンの受
圧面、Ｐ……パイプ内に供給される超高圧液、……パ
イプ内の液圧（内圧）、Ｑ……介在液、……介在液圧
（外圧）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上型２と下型３との間に加工すべきパイプ
   素材１を装填し、このパイプ素材１の両端１′，１′に
   圧縮用ピストン５，５を当てがって該各々のピストン
   ５，５の内部から上記型締めしたパイプ素材１内に超高
   圧液Ｐを供給可能にすると共に、上記パイプ素材１の膨
   出加工予定部1aに対応する位置の型に設けた穴４に膨出
   許容ピストン６を配し、上記パイプ素材１内に超高圧液
   Ｐを供給し、膨出加工予定部1aを膨出許容ピストン６の
   後退と共に所定量膨出させてパイプ素材１をＴ字状等に
   加工する液圧バルジ加工法に於いて； 上記膨出加工予定部1aをＴ字状等に膨出可能とする為の
   膨出許容ピストン６の受圧面6aとパイプ素材１の外周面
   1eとの間に油等の液Ｑを介在せしめ、パイプ素材１内に
   超高圧液圧を給圧して膨出加工予定部1aを膨出せしめ
   て上記介在液Ｑを介して膨出許容ピストン６を後退せし
   める間に上記介在液圧をパイプ素材膨出部のアール形
   状に変形せしめられる膨出部基部1cにも与圧せしめるこ
   とを可能とすることを特徴とする液圧バルジ加工法。