JPH0829368B2 - バルジ成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、分割された金型外周に水圧等の圧力を付加
できる構造と装置本体部と両端フレーム部との上・下方
向の芯を、常に、一定にする構造に係り、特に、成形時
における分割金型の開きを完全に防止し、高精度な芯出
し機構に好適なバルジ成形装置に関する。

〔従来の技術〕

寺沢，松浦共著の「材料力学」（海文堂）では、P274
頁に円筒の補強法として外筒と内筒のすき間に圧力を付
加する方法を示しているが、分割された金型の拘束方法
については触れていない。また、従来のバルジ成形装置
は、特開昭58−23605号公報に示す様に、分割金型を上
部からシリンダ等により金型の開きを拘束しており、芯
出し方法としても金型下部を支持しており、高精度で、
しかも、再現性のある芯出し方法については一切触れて
いない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

特開昭58−23605号公報に記載のように、従来、バル
ジ成形装置は、分割された金型を、外周に任意のテーパ
をもつた分割治具で覆い、そのテーパ部に一体リング状
の拘束リングを押し付けることによりバルジ成形時の金
型の開きをテーパ部で拘束していた。また、分割された
金型を直接、ボルト等、あるいは、シリンダ等により拘
束していた。

また、分割金型内の素材に軸力を付加する軸力付加装
置は、両端に設けたフレームで反力を受ける実例もある
が、フレームは本体部と左・右，上・下に固定されてお
り、本体は移動せず、常に同じ位置でバルジ成形を行っ
ていた。

この従来技術は、ボルトの弾性変形，テーパ部の弾性
変形、あるいは、接触テーパ部の加工公差により、その
変形量だけの開きが分割金型に生じた。そのため、素材
は所定の寸法より大きめに成形され、寸法精度が悪く、
寸法の再現性が得られなかつた。また、シリンダ、ある
いは、拘束リング等を数多く取り付けることにより拘束
すると、比較的小さな素材の成形には良好と考えられる
が、素材が大きくなると拘束しきれなくなるなどの問題
があった。

本発明の目的は、分割金型の開きを完全を防止し、更
に、本体部と両端フレーム部との上・下の芯を常に一定
に保持することのできるバルジ成形装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、管状素材に上側から接触し該素材を成形
する上部金型、前記素材に下側から接触し前記上部金型
との対向面にシール手段を備えると共に下部に複数のロ
ーラを備える下部金型、これら両金型との間にギャップ
を形成するようにこれら両金型の外周を覆うと共に前記
下部金型の上下方向の位置決めを行う位置決め手段を備
える外筒、及び該外筒を通して前記上部金型に連結され
該上部金型を上下方向に移動可能な第１の駆動手段を備
えた本体部と、前記外筒をその中心軸高さにおける外周
面で固定する固定手段、及び該固定手段の水平方向の移
動を可能とするように該固定手段を支持する支持手段を
備えた台車と、前記素材にその軸方向の両側から水密可
能に挿入される第１の密封手段と、前記両金型及び前記
外筒に前記軸方向の両側から前記ギャップを水密可能に
係合する第２の密封手段と、前記第１及び第２の密封手
段を前記軸方向に移動可能な第２の駆動手段と、前記軸
方向において前記本体部を挟むようにその両側に設けら
れ、前記第２の駆動手段がそれぞれ固定される１組のフ
レームと、該１組のフレーム間の前記軸方向の間隔を保
持するタイバーと、前記フレームを前記外筒の中心軸高
さにおける外側面で支持する支持台とを備えることによ
り達成される。

〔作用〕

本発明によれば、両金型と外筒の間のギャップに水圧
などの圧力を加えることにより、両金型は締め付けられ
る。従って、バルジ成形時に管状素材内部に加える圧力
が両金型を開こうとする力より強い力で両金型を締め付
けるように、ギャップに圧力を加えることにより、バル
ジ成形圧力よりも低い圧力で両金型を拘束できる。

また、バルジ成形時に両金型と外筒の間のギャップに
圧力を加えると外筒は径方向に弾性変形を生じるが、支
持手段が外筒の固定手段を水平方向に移動させてこの変
形を吸収することができるので、本体部の上下方向の芯
を常に一定に保持することができる。

更に、第１及び第２の密封手段を密封するためのシー
ル力に対する反力がフレームに作用してフレームを軸方
向に変形させても、支持台がフレームを前記外筒の中心
軸高さにおける外側面で支持しているので、フレームの
上下方向の芯を常に一定に保持することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図，第２図，第３図，
第４図により説明する。

分割された上部金型4,下部金型５の外周を任意のギヤ
ツプをもつた一体型外筒３で覆い、二分割された上部金
型4,下部金型５で、下部金型５は斜め下部に設けたスプ
リング20をもつローラ19で一体型外筒３の円面を動か
せ、更に、分割面の上部にシール用パツキン24を設け
た、一方、上部金型４はシリンダ17で上下方向に開閉で
きるように、シリンダ17の先端に接続されている。次
に、素材６を挿入しセット完了後、シリンダ17で上部金
型４を押し付け、下部金型５に接触させた後、スプリン
グ20を撓ませて上部金型4,下部金型５は、一体型外筒３
の下部に取り付けられた位置決めピン18の先端に接触さ
せるまでシリンダ17で押し続けることにより、金型をセ
ットし、その一体型外筒３の中心の左右外表面に固定手
段23を設け、その下面を車輪10をもつ台車９で支持され
た本体部と、上部金型4,下部金型５とその外周に設けた
一体型外筒３の両端から、シール用Ｏリング15,パツキ
ン16をもつた面板８を介してシリンダ13で押し付けるこ
とにより、任意のギヤツプを密封し、また、加圧ロツド
７を両端からシリンダ12でシール用Ｏリング14を介して
素材６に挿入し、軸力を付加する反力を、本体部の両端
に設けたフレーム２の間に結ばれた四本のタイバー１で
受ける両端フレーム部から成るバルジ成形装置におい
て、本体部は、上・下方向に高さ調整できるブロツク25
上にレール11を置き、高さの調整を行う。また、両端フ
レーム部のフレーム２は、第４図に示す様に、曲げ変形
が生じるため、反力の中心の位置の両側面を支持台21で
支持し、本体部との芯を合せることにより、本体部と両
端フレーム部との上・下方向の芯が決定する。

次に、両端フレーム部の軸方向の芯にならつて位置決
めダンパ22で本体部の軸方向の芯を決定する。この動作
により、本体部と両端フレーム部との上・下，軸方向の
芯が決定し、本体部が台車９で移動しても、バルジ成形
時に、一体型外筒３が径方向に弾性変形しても、常に、
上・下方向，軸方向の芯は一定に保持される。

この動作の完了後、バルジ成形を行う。本実施例によ
れば、上部金型4,下部金型５と一体型外筒３との任意の
ギヤツプに水圧等の圧力を面板８の注入口から任意の設
定圧力まで付加すると上部金型4,下部金型５は締め付け
られ、バルジ成形時の素材６内の圧力による上部金型4,
下部金型５の開きは完全に拘束でき、素材６の成形後の
寸法精度は非常に高いものとなる。更に、バルジ成形
時、及び、本体部移動時には、上・下方向及び軸方向の
芯を一定に保持できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、バルジ成形における成形圧力より低
い圧力で、分割金型の開きを完全に拘束することができ
る。また、バルジ成形時における本体部の一体型外筒の
変形及び、両端フレーム部のフレームの曲げ変形を生じ
ても、常に、同一芯を保持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図はセツト時
の本体部縦断面図、第３図は第１図の（III−III矢視）
断面図、第４図はフレームの正面図である。 １…タイバー、２…フレーム、３…一体型外筒、４…上
部金型、５…下部金型、６…素材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管状素材に上側から接触し該素材を成形す
   る上部金型、前記素材に下側から接触し前記上部金型と
   の対向面にシール手段を備えると共に下部に複数のロー
   ラを備える下部金型、これら両金型との間にギャップを
   形成するようにこれら両金型の外周を覆うと共に前記下
   部金型の上下方向の位置決めを行う位置決め手段を備え
   る外筒、及び該外筒を通して前記上部金型に連結され該
   上部金型を上下方向に移動可能な第１の駆動手段を備え
   た本体部と、 前記外筒をその中心軸高さにおける外周面で固定する固
   定手段、及び該固定手段の水平方向の移動を可能とする
   ように該固定手段を支持する支持手段を備えた台車と、 前記素材にその軸方向の両側から水密可能に挿入される
   第１の密封手段と、 前記両金型及び前記外筒に前記軸方向の両側から前記ギ
   ャップを水密可能に係合する第２の密封手段と、 前記第１及び第２の密封手段を前記軸方向に移動可能な
   第２の駆動手段と、 前記軸方向において前記本体部を挟むようにその両側に
   設けられ、前記第２の駆動手段がそれぞれ固定される１
   組のフレームと、 該１組のフレーム間の前記軸方向の間隔を保持するタイ
   バーと、 前記フレームを前記外筒の中心軸高さにおける外側面で
   支持する支持台とを備えたことを特徴とするバルジ成形
   装置。