(57)【要約】  ハイドロフォーミングによって製品の製造する生産ラインであり、鋼ストリップ（１２）をコイル（１３）から繰り出すデコイラ（１１）と、鋼ストリップをチューブ（１６）に折り曲げるロール成形装置（１４）と、鋼ストリップの縁部を相互に溶接する溶接装置（１７）と、チューブを形成して溶接したときに完成したチューブを受け取るように開くことができる金型（１９、２０）を備えるハイドロフォーミング装置（１９）と、ハイドロフォーミング装置から取り出した完成製品（２３）を切り離す切断装置（２４、２５）と、金型の両端に設けてあってチューブをシールする装置（３０〜３３、３５〜３９）と、チューブに圧力をかけるためにシール装置の一方を通して圧力媒体を供給する管路（３８）とを備える生産ラインである。本発明は、また、このような生産ラインで製品を製造する方法に関する。
2008529797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイドロフォーミングによって製品を製造する生産ラインであって、鋼ストリップ（１２）をコイル（１３）から繰り出すデコイラ（１１）と、鋼ストリップをチューブ（１６）に折り曲げるロール成形装置（１４）と、鋼ストリップの縁部を相互に溶接する溶接装置（１７）と、チューブを成形し、溶接したときに完成チューブを受け取るように開くことができる金型（１９、２０）からなるハイドロフォーミング装置（１８）と、ハイドロフォーミング装置から取り出した完成製品（２３）を切り離す切断装置（２４、２５）と、金型の両端のところに設けてあってチューブをシールする装置（３０〜３３、３５〜３９）と、チューブを加圧するようにシール装置の一方を通して圧力媒体を供給する管路（３８）を特徴とする上記生産ライン。
【請求項２】
シール装置（３０〜３３、３５〜３９）の各々が、チューブ（１６）の内面に嵌合する薄壁を有するリング（３０、３５）と、リング内に軸線方向に装着してあり、軸線方向に変位できるプラグ（３３、３６）とを備え、リング、プラグのうち少なくとも一方が円錐形となっており、プラグとリングが一緒になってチューブ（１６）内部に自動ロック式のシールを形成することを特徴とする、請求項１に記載の生産ライン。
【請求項３】
リング（３０、３５）と共にシールを形成するように最初にプラグ（３３、３６）を外方へ引き、リングを外方への弾性張力下に置く装置（３２、３７）を備えることを特徴とする、請求項２に記載の生産ライン。
【請求項４】
ハイドロフォーミングによって製品を製造する方法であって、ストリップ（１２）をロール（１３）から繰り出し、チューブ（１６）に直接形成し、チューブを溶接してから先に成形した製品を取り出すことができるように開いたままの状態に保持されているハイドロフォーミング用の金型（１９、２０）内に導入し、先に成形加工した製品を取り出したときにストリップの送りを停止し、金型を閉じ、チューブの両端をシールし、チューブに圧力をかけて製品に成形加工し、金型を開き、チューブの製作を再開し、チューブの送りを停止し、完成製品を切り離し、新しい製品をハイドロフォーミングするという連続的な作業を含むことを特徴とする上記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイドロフォーミングによって製品を製造する方法および生産ラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
在来のハイドロフォーミングでは、単一のチューブ成形ブランクを金型に置き、次いで金型と接触するように圧力をかけ、流体静力学的に成形加工する。次に金型を開き、製品を取り出して新しいブランクと交換する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、ハイドロフォーム成形した製品の製造を簡略化し、製造コストを低減すること、そして製造の完全自動化を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的は、原則的には、ストリップをコイルから繰り出し、ストリップをチューブに直接成形加工し、それを溶接してから、先に成形した製品を取り出すことができるように開いたままの状態に保持されているハイドロフォーミング用の金型内へ導入し、先に成形加工した製品を取り出したときにテープの送りを停止し、金型を閉じ、チューブの両端をシールし、チューブに圧力をかけて製品に成形加工し、金型を開き、チューブの製作を再開し、その送りを停止し、完成した製品を切り離し、新しい製品をハイドロフォーミングする、という連続的な作業によって達成される。
【０００５】
本発明による生産ラインは、鋼ストリップをコイルから繰り出すデコイラと、鋼ストリップをチューブに折り曲げるロール成形装置と、鋼ストリップの縁を相互に溶接する溶接装置と、チューブを成形し、溶接したときに完成チューブを受け取るために開くことができる金型を備えるハイドロフォーミング装置と、完成した製品をハイドロフォーミング装置から取り出した後に切断する切断装置と、チューブの両端をシールする２つのシール装置と、シール装置のうち一方を通して圧力媒体を供給してチューブに圧力をかける供給管路とを含む。
【０００６】
以下、添付図面を参照しながら本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明による生産ラインを側方から見た概略図である。
図２は、同じ生産ラインを上方から見た図である。
図３は、図１、２に示す部分の拡大図である。
【０００７】
〔好ましい図示実施形態の説明〕
図面は、コイル１３から鋼ストリップ１２を引き出すデコイラ１１を示している。ストリップは、概略的に示す成形用ローラ１５を備えたロール成形装置１４を通して送る。ストリップは、ロール成形装置によって連続的にチューブ１６に折り曲げる。チューブの長手方向継目は、チューブが固定式の溶接装置１７を通るときに溶接装置１７によって互いに溶接する。チューブは、図示のように円形横断面を持っていてもよい。ロール成形装置は、鋼ストリップ用の送り装置も構成している。
【０００８】
概略的に示すハイドロフォーミング装置１８が溶接装置の後に設置してある。このハイドロフォーミング装置は、２つの金型部分、すなわち、上方部分１９と下方部分２０とからなる金型を有する。図１ではこの金型は閉じた状態で示してあるが、機械動力で開くこ
とができる。このとき、図３に示すように、下方部分は矢印２１で示すように下方へ変位し、上方部分は矢印２２で示すように上方へ変位する。金型部分は図２に示していないが、その内部形状は示してある。
【０００９】
チューブ１６を成形したならば、金型１９、２０を開いた状態に保持する。それにより、直ぐ前の製造サイクルにおける成形済みの製品２３を金型から取り出すことができ、それと同時に、製造しつつあるチューブ１６を金型内へ継続的に送り込むことができる。
【００１０】
ハイドロフォーム成形した製品２３を図１に示すように金型１９、２０から取り出したとき、チューブの製作を停止し、丸のこ刃２５を備える切断装置２４によってチューブ１６を切断する。切断した後、製品２３を出力装置２６に運び去る。製品２３を金型から取り出したとき、金型を図１に示すようにチューブ１６まわりに閉じることができ、金型内部でチューブをハイドロフォーミングできる。製品２３は、切り離す前は図１に示す状態であり、切り離し後は図２に示す状態である。
【００１１】
図３を参照しながらハイドロフォーミングプロセスを詳しく説明するが、図３は新しく成形した製品２７を持つ閉じた金型１９、２０を示している。円錐形の鋼製リング３０が金型の入口側に設けてあり、これがチューブ１６の内壁面と嵌合し、軸線方向に固定されるが、半径方向には或る程度の量の弾性を有する。リングは、チューブ３１の形をしたホルダ上にスポーク２９によって装着してある。鋼製リング３０は、チューブの製造中にチューブがリングを通って摺動するのを可能にしており、スポーク２９はリングが拡大するのを可能にしている。ロッド３２がチューブ３１および鋼製リング３０を通って延びており、このロッドが円錐プラグ３３（鋼でできていてもよい）を担持している。図１に明示するように、チューブ１６がまだ溶接して閉じていないところにホルダ３４が設けてあり、チューブ３１とロッド３２を支持できる。したがって、ロール成形装置の、チューブ形状１６を閉じる最終成形位置がホルダの後にあるが、この最終成形位置は図示していない。
【００１２】
金型１９、２０の他端にも円錐形の鋼製リング３５および円錐形プラグ３６が設けてある。プラグ３６はロッド３７に取り付けてあり、圧力媒体の供給流路３８がロッドおよびプラグを貫いて延びている。プラグ３６および鋼製リング３５は、図２に示すように、軸線Ｉまわりに回動できるアーム３９により支持されている。アーム３９は図１及び３には示していない。このアームは、チューブ３１がリング３０を支持するのと同じ方法でリング３５を支持している。構成要素３５〜３９によって形成した配置が図２に示してあり、チューブ１６の端内にプラグおよび鋼製リングを回動させるようになっている。配置３５〜３９が回動して離れた状態を破線で示してある。代替案として、他方の円錐形プラグ３３を通して圧力媒体を供給することも可能である。
【００１３】
金型１９、２０内にある間にチューブ１６を加圧するためには、ロッドを動力装置によって外方へ引き、プラグ３３、３６を初期位置に到達させる。この初期位置で、これらのプラグがリング３０、３５と共にシールを形成すると共に、リングを初期位置に弾力的に拡大し、チューブ１６をシールする。リングを拡大させてシールを形成するのは、漏出を最小限に抑えると共にチューブ１６に対する初期摩擦を発生させるので有利ではあるが、絶対に必要というわけではない。圧力媒体は流路３８を通して供給されるが、この媒体の圧力がプラグ３３、３６に外向きの力を与え、この力が拡大方向においてリングと相互作用するので、プラグが、金型１９、２０に対して半径方向に支持されているチューブ１６へ高い垂直力を加える。スポーク２９がリング３０のこの拡大を可能にしており、リング３５も同じ要領で拡大する。端シールの自動ロックがこのようにして得られるが、シールを得るために大きな外部の軸線方向力を加える必要はない。したがって、端部をシールする装置は、小さくて簡単であり、安価であるから、生産ラインの構造が簡単になる。ロッ
ド３２、３４を制御する機械操作式装置は図示してない。圧力が解放され、プラグ３３、３６がロッド３２、３７によって内方へ変位すると、リング３０、３５が弾力的に収縮し、装置３５〜３９が、図１に破線で示す位置へ回動できる。ここで、金型１９、２０を再び開き、ロール成形装置が再びチューブ１６を金型内へ押し込み、成形済みの製品を金型から押し出すことができる。
【００１４】
プラグ３３、３６およびリング３０、３５は、共に、円錐形であるとして示してある。しかしながら、リングまたはプラグのいずれかが円錐形であれば充分であるが、図示実施形態が好ましい。
【００１５】
圧力媒体としてはオイルと水の懸濁液を在来通りに使用できる。
ここで、本製造プロセスが、鋼製ストリップの繰り出しから完全に流体静力学的に成形した製品の取り出しまで完全自動化を簡単に構成する機会を提供するものであることは当然に理解されるであろう。
【００１６】
ロール成形およびハイドロフォーミングは、共に、確立された技術であるから、ここではさらに詳しく説明しない。ロール成形済みのチューブが円形横断面を持っている必要はなく、任意の横断面を持ち得る。全長にわたって一定の横断面を持つ必要もないし、また利用できるロール成形装置がこのようなチューブを成形できる条件に関しても必要もない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による生産ラインを側方から見た概略図である。
【図２】同じ生産ラインを上方から見た図である。
【図３】図１、２に示す部分の拡大図である。
【図１】
2008529797.tif 000003
【図２】
2008529797.tif 000004
【図３】
2008529797.tif 000005
【国際調査報告】
2008529797.tif 000006
2008529797.tif 000007
2008529797.tif 000008
2008529797.tif 000009