JPS6343729A - 管のω形ビ−デイング加工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は管のΩ形ビーディング加工法に関し、比較的
小径の金属管外周に、Ω形断面の輪状膨山部を作る新し
い加工法を提示する。

〈従来の技術〉 従来、管のビーディング加工は、外周に山（波）−コー 形ビードを膨出さぜるものがほとんどで、Ω形断面のビ
ードを作る例は知らない。

その加工法は、管の外周を所要形状の外型で包み、管内
圧力を高めて管堀を外を内へ膨出させるバルジ加工がほ
とんどで、他には大径管のスピンフォーミングも考えら
れる程度である。

なお大径管の膨張接手には周縁がΩＪＦｊ断面のものも
あるが、これはビーディング加二［でなく、溶接等によ
り取付けている。

〈発明が解決しようとする問題点さ バルジ加工によって作られた山形断面ビードつきの管は
、例えば自動車の燃料バイブのような重要部品に使われ
ている。衝突事故で燃料バイブが折れ曲っても、破ＪＨ
［、て燃料が洩出しなし）ためのビーディング力ｎ　Ｉ
である。

このような危険な用途に使われる管の膨出ビードは、屈
折、？ｃＩ＠、繰返し荷重に、より安全なΩ形ＷＲ面の
ビードにすべきである、という着想がこの発明の発端で
ある。

従来のバルジ加工ビーディングは、管壁の区切られた範
囲を大きく膨らませてビードご作るから、山頂部は肉厚
が薄いうえ冷間加工で脆くなっていて、亀裂を生じ易い
。

この発明の目的は、重要な場所に使われる管のビーディ
ング加工はすべてΩ形ビードにするという思想と、上記
肉厚減小、脆化の少い、簡易な加工法の提供にある。

く問題点を解決するための手段〉 この発明の構成は、管に局部的内圧を加えて、管外周に
、目的とする膨出ビードの高さに等しい高さで、滑らか
Ｇこ盛上った丘状断面の膨出部を作る工程と、その膨出
部面側の隣接管壁を、相互接近させるよう管軸方向へ進
め、膨出電断面形状が山形な経てΩ形に達１−るまで押
込む工程と、を備えることを特徴とする管のΩ形ビーデ
ィング加工法である。

く作用〉 この発明の主な作用は、上述のａ的に沿い、管の膨出ビ
ード形状を今後、Ω形断面とすべき技術思想を広め、Ω
形ビードを簡易に、高品質に作り出す加工法を開示した
ところにある。

バルジ加工ビーディングは管内圧力Ｏこより金属板を最
終的目的形状に変形させるものであったが、この発明は
、これを単なる予備加工に使い、管の一部に滑らかに盛
上った丘状断面の膨出部を作るだけにした。ふくらまし
た膨出部の高さは、目的とするΩ形ビーディングの高さ
に等しくして、次の工程で膨出部面側の隣接管壁を相互
接近させるよう押進める。すると、頂部の高さは変らな
いが、（頂部をより高めるには、これを周方向へ延伸さ
せる必要があるが、この場合、そのような力は鋤かない
。）頂部から丘の中腹へかけてのふくらみ湾曲部と、中
腹から裾野へかけての凹み湾曲部は、折れ曲ることなく
次第に湾曲ｌｆを強める。従って中腹部は次第に立上り
、膨出部全体としてはゆるやかな丘から、山形へと変わ
る。従来の山形ビーディングなら、これで加工を完了す
る。これまでは漸進的変形である。

しかし、この発明により、山形断面になった−よ− 膨出部へ、さらに隣接管壁を押込むと、山裾側凹み湾曲
部が急激に湾曲度を強めつ一重項部側ふくらみ湾曲部内
縁と共に、膨出部内逆側へ進入して、Ω形断面に変わる
。この場合の変化は急激である。

外周側は内周側より面積が大きいから、変形抵抗が強く
、山裾側凹み湾曲部は最後の押込みにより、湾曲半径が
過小になりやすいので、第２〜４図に示したような押型
／、２を使うと凹み半径を規制できる。第１図は加工前
のｆＴ。

第２図は押型／、２間の管壁に局部的内圧Ｐを加えて丘
状断面の膨出部ＩＯを作った状態、第３図は押型、２を
定置押型／の方へ進めて山形断面の膨出部／／にした状
態、第４図はさらに押進んでΩ形断面の膨出部／、２と
した状態を示す。

第５図は、この発明により長さｔｌの管壁が内圧により
膨らまされ、ある程度、肉厚ご減じて丘状膨出部１０と
なり、隣接管壁により圧縮されて、肉厚は不変か、一部
僅かに増大して山形膨出部／／となり、さらに圧縮され
て、肉厚はあまり変らずΩ形膨出部／コとなる状態を示
す。

第５図の山形膨出部／／を従来のバルジ加工で作ったも
のとすると、それは長さｔｌの管壁を全方向に引伸ばし
て成形したものゆえ、外力により管Ｔを引伸ばすか曲げ
た時、山形ビードが伸び切らない範囲の変形ならよいが
、それを越えた変形には肉厚が薄く冷間加工により脆化
しているため破損しやすい欠点があったのである。

次に第３図の山形膨出部／／までのビードと、第４図Ω
形膨出部／２まで押込んだビードとを比較すると、前者
は管壁の長さ１１（第５図）を長ざｔｌの山形ビードに
したものであるが、後者は同じ長さご長さｔ３のΩ形ビ
ードにするから、許容伸び率の比はｔ１／Ｌ２：　ｌ−
１／１３　　となる。後者のΩ形の方が前者の山形のｔ
２／１５倍の大きな伸びを許容し、それだけ衝撃事故時
の安全性が高いのである。

なお第２図のように内圧Ｐにより丘状膨出部１０を作る
際、押型／２．２は動かさないで隣接管壁Ｔを押込んで
やれば、膨出に伴う伸びが周−７一 方向だけになり、従来のように軸方向にも伸ばされる事
がなくなるから、膨出による肉厚減少、脆化が軽減でき
、ビーディング品質を高められる。

〈実施例〉 第６．７図はこの発明の詳細な説明図で、第２〜４図同
様、対向する割り押型／、／とコ。

−により膨出部／θの両側隣接部で管Ｔをはさむ。押型
／、／の左側に、加工ずみΩ形膨出部／２’？？：示し
ているが、これは押型／、−間で成形した後、押型／、
　　／を上下に開き、管端押具３により管Ｔを図の左方
へ移動させ（芯金ダは定位置）次々とΩ形膨出部／２を
作ってゆく過程を示したものである。

管Ｔには芯金ｌＩを通し、その内部に油路！ｒを設け、
ホースｔから圧油を受けて、押型／２．２間管内に局部
的油圧を加える構造である。

油圧により丘状膨出部１０ｆ作る際、膨出高゛さを、目
的とするΩ形膨出部１．２の高さに達したところで、停
めるため、膨出高さ検出端を設けるとよいが、図は略す
。圧油が膨出部１０内部から間隙伝いに他へ流出しない
よう、押型／。

コと芯金ダとの間を油密に抑える必要があるが、多少の
油洩れは実用上問題ない。また膨出部１０以外の管外周
を外から抑えて、内圧が加わっても変形させないように
してもよい。膨出部１０へ内圧をかける際、管端押具３
により隣接管壁？押込んでやると、内圧による膨出が容
易になり、肉厚の減少も少くなる。

各部品の可動方向を矢印で示しているが、押型／、／は
上下の開閉動作だけ、管端押具３は水平動だけ、そして
押型コ、コは上下の開閉動作と水平動作の双方可能であ
る。

第６図の丘状膨出部１０を山形膨出部／／、Ω形膨出部
／コへと変える隣接管壁押込みは、第６．４図のように
押型コ、コだけでも押せるが、第６図の場合は管端押具
３も協力して押す。

押型／、／は定位置にとくまる。

押型／、／、コ、コは図では二つ割りにしたが無論三つ
割、四つ割りでもよい。内側にΩ形−デー の半割り凹みを設け、最終的にΩ形膨出部／λを挟圧し
て形を直すようにしている。なお、山形膨出部／／がΩ
形に変わるのは、山形の頂部湾曲、裾部湾曲が隣接管壁
の押込みにより、共に湾曲度を強めた結果である。た寸
Ω形膨出部／、２の裾部の曲がりが、折れたような小半
径湾曲にならないよう、押型内面の該当位置に押込み突
条／α、コαを設けた方がよい。

第８．９図の実施例は、第６．７図の実施例を同時複数
ビーディング用にしたもので、圧油は芯金グ内の油路、
分岐路から管Ｔ内所要位置へ出て、押型／、／、２．．
２に抑えられない管壁を膨出させる。この例では、各押
型を寄せてΩ形膨出部７．２を作った後、各型を上下に
開く必要上、押型にΩ形相応の凹凸２作らず平滑面にし
ている。

以上、少数の実施例について説明したが、この発明はそ
の要旨を変えることなく、当業者の周知技術により変化
、応用し得るもので、管の局部内圧は油圧でなく、周知
のゴム圧によってもよい。

〈発明の効果〉 比較的小径の金属管のビーディング加工は、バルジ加工
の便宜上、山形断面のビードが従来の常識になっている
。

この発明はバルジ加工を予備加工、つまり管外周に丘状
断面の輪状膨出部を形成するだけに使用する。その後の
不加工は膨出部側側の隣接管壁を、相互接近させるよう
管軸方向へ進め、膨出部所面形状が山形ご経て、Ω形に
達するまで押込む、という新規な加工法である。

これによりΩ形ビードを容易に形成できるようになった
。

Ω形ビードをつけた管と、従来の山形ビード？つけた管
との優劣を、形状と材質変化の双方から見てみよう。ま
ず形状的には、Ω形ビードは第５図のｔ３がｔｌまで伸
びて平らになるが、山形の方はｔ２がｔ３まで伸びて平
らになるから、許容伸びの差は大きい。材質的には、Ω
形ビードは最初、長い範囲を軽くふくらまし、その後は
これを圧縮して成形しているのに対し、山形ビードの方
は短い範囲を強くふくらまして肉厚を薄くシ、冷間加工
による脆化を進めているので、金属疲労と衝撃に対する
両者の優劣は明白である。

この発明により、小径金Ｒ管のビーディングを山形から
Ω形に変える事は、産業上、交通上の安全外回上に少な
からぬ貢献をするものと思われる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はこの発明の工程説明図、第５図は同じく各
工程の断面変化を重ね画いた作用説明図、第６．７図は
この発明一実施例の縦断面図、横断面図、第８．９図は
同じく他の実施例の加工途中と、加工完了時の立面図で
ある。 ＩＯ・・・丘状膨出部、／／・・・山形膨出部、／、２
・・・Ω形膨出部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 管に局部的内圧を加えて、管外周に、目的とする膨出ビ
   ードの高さに等しい高さで、滑らかに盛上った丘状断面
   の膨出部を作る工程と、その膨出部両側の隣接管壁を、
   相互接近させるよう管軸方向へ進め、膨出部断面形状が
   山形を経てΩ形に達するまで押込む工程と、 を備えることを特徴とする管のΩ形ビーデイング加工法
   。