(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空管状をなす素材管を金型内に配置して、その素材管の両端部を、軸押し部材を兼ねる管端封止部材によりシールして、素材管の内側空間に液圧を加えるとともに、素材管の両端部からその軸線に沿った方向に加圧して、素材管を金型のキャビティ内面に沿った形状に成形するハイドロフォーム加工方法において、
前記管端封止部材として、外径が素材管の外径に等しい基体部と、その基体部から突出するとともに、少なくとも一部の領域の外径が素材管の管端部の内径より小さく、しかも最大外径が素材管の管端部の内径を超えない挿入用突出部と、前記基体部の外周面と挿入用突出部の外周面との間に形成された、前記素材管の軸線方向に対して直交する平面に沿う段差面とを有する封止部材を用い、
素材管内に成形のための液圧を加える以前の段階で、前記管端封止部材の突出部を素材管の管端部内に挿入するとともに、前記段差面を素材管管端部の端面に当接させ、かつ素材管を、その管端部の外周面が金型の素材管端部支持部位の内面に接するように金型内に配置した状態で、管端封止部材を介して管端部の端面に軸線方向に沿う加圧力を与え、これにより、前記挿入用突出部の前記領域の外周面と素材管管端部の内周面との間の空間内において、素材管の管端部の少なくとも一部の肉厚の増大により素材管の管端部の内周面の少なくとも一部が隆起するように、素材管管端部を塑性変形させ、その隆起部分を挿入用突出部の前記領域の外周面に密着させることによって管端部を封止した後、素材管内に成形のための液圧を加えるとともに、素材管に軸線方向に沿った加圧力を加えることを特徴とするハイドロフォーム加工方法。
【請求項２】
前記管端封止部材として、前記挿入用突出部の外径が、その挿入用突出部の基端部分から先端部分まで、素材管の管端部の内径より小さい均一な径とされたものを用いることを特徴とする請求項１に記載のハイドロフォーム加工方法。
【請求項３】
前記管端封止部材として、前記挿入用突出部の外径が、その挿入用突出部の先端部分では素材管の管端部の内径と実質的に同一の径とされるとともに、先端部分を除く基端部分では、素材管の管端部の内径より小さい径とされたものを用い、素材管の成型後に管端封止部材の挿入用突出部を素材管の管端部からその軸線方向に沿って引き抜くことにより、挿入用突出部の先端部分によって前記隆起部分に塑性変形もしくはせん断を与え、これにより管端部の内周面を実質的に面一にすることを特徴とする請求項１に記載のハイドロフォーム加工方法。
【請求項４】
前記管端封止部材として、前記挿入用突出部の外径が、その挿入用突出部の先端部分および基端部分では素材管の管端部の内径と実質的に同一の径とされるとともに、前記先端部分と基端部分の中間の部分では、素材管の管端部の内径より小さい径とされたものを用い、素材管の成型後に管端封止部材の挿入用突出部を素材管の管端部からその軸線方向に沿って引き抜くことにより、挿入用突出部の先端部分によって前記隆起部分に塑性変形もしくはせん断を与え、これにより管端部の内周面を実質的に面一にすることを特徴とする請求項１に記載のハイドロフォーム加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車部品などに使用される中空部材を、ハイドロフォーム加工によって所定の形状に成形するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイドロフォーム加工は、成形用素材として、鋼管やステンレス鋼管、あるいはアルミ管などの中空管状の素材（素材管）を用い、その素材管を金型のキャビティ内にセットして、素材管内に水などの加圧用液体を充填し、素材管内に高圧の液圧を加えると同時に、素材管の両端部からその軸線方向に沿って圧縮（軸押し）して、金型の内面形状に沿った形状に成形する加工法であり、複雑な形状の中空部材を一体に形成することができるため、近年、自動車などの各種部品の製造に適用されるようになっている。
【０００３】
素材管に対してハイドロフォーム加工を行う場合の一般的な状況について、図６を参照して説明する。
【０００４】
図６において、金型１は、上下に分離可能な上型３と下型５によって構成されており、その上型３と下型５との間に成形用空間（キャビティ）７が形成されている。
素材管１１は、その長さ方向の中央部分がキャビティ７内に位置するように金型１内に配置され、その素材管１１の両端（管端部１３Ａ、１３Ｂ）が金型１の素材管端部支持部位１Ａ、１Ｂに支持されている。またその素材管１１の管端部１３Ａ、１３Ｂは、管内の空間を密閉するための管端封止部材１５Ａ、１５Ｂによってシールされている。これらの管端封止部材１５Ａ、１５Ｂは、単に素材管１１を密閉するばかりでなく、素材管１１をその軸線方向に沿って圧縮する（軸押しする）ための軸押し部材を兼ねており、その少なくとも一方は、図示しない油圧シリンダなどの軸押し駆動装置に連結されている。またこれらの管端封止部材１５Ａ、１５Ｂのうち、一方の管端封止部材１５Ａには、素材管１１内に加圧用液体、例えば水を導入して加圧するための導入路１７が形成されており、他方の管端封止部材１５Ｂには、素材管１１内の空気を排除するための排出路１９が、必要に応じて形成されている。
【０００５】
ハイドロフォーム加工を行うにあたっては、上型３と下型５とを離隔させた状態（金型開放状態）で素材管１１を上型３と下型５との間に配置して、管端部１３Ａ、１３Ｂを素材管端部支持部位１Ａ、１Ｂに支持させ、上型３と下型５を閉じて型締めした後、シール部材１５Ａ、１５Ｂを素材管１１の管端部１３Ａ、１３Ｂへ駆動して、その管端部１３Ａ、１３Ｂをシールし、素材管１１の一端側の導入路１７から素材管１１内に加圧用液体を導入し（矢印Ａ）、その加圧用液体により素材管１１内の空気を排出路１９から追い出し（矢印Ｂ）ながら、素材管１１内を加圧用液体で満たし、引き続き排出路１９を閉じて、加圧用液体により素材管１１内を高圧に加圧し、同時に軸押し部材を兼ねた管端封止部材１５Ａ、１５Ｂによって、素材管１１にその軸線方向に沿った荷重（矢印Ｃ、Ｅ）を加えて圧縮する。これによって素材管１１が塑性変形して、キャビティ７の内面に沿った形状に成形される。
なお、排出路１９を設けない場合は、素材管１１とシール部材１５Ａ、１５Ｂに間隙を持たせた状態で加圧用液体を導入し、この間隙から空気を十分に追い出した後、シール部材１５Ａ、１５Ｂを管軸方向に移動して間隙を閉じる。
【０００６】
ここで、管端封止部材１５Ａ、１５Ｂは、液圧印加・軸押し時には、加圧用液体が漏洩しないように、確実に素材管１１の両端を密閉しておく必要がある。すなわち、管端封止部材１５Ａ、１５Ｂによるシールが不充分で、管端封止部材１５Ａ、１５Ｂの周囲と素材管１１の端部との間で加圧用液体が漏洩した場合、素材管１１の内側に高圧の液圧が充分に作用せず、そのため素材が塑性変形に至らず、その結果、金型内面に沿った形状に成形できずに、成形不良が発生してしまう。
【０００７】
従来一般のハイドロフォーム加工における素材管両端のシール方法としては、いくつかの方法が採用されており、その代表的な三つの例を、素材管１１の一端側の管端部１３Ａ及びそれをシールするための一方の管端封止部材１５Ａについて、図７〜図９にそれぞれ示す。
【０００８】
図７に示す例においては、管端封止部材１５Ａは、大径の円柱状をなす基体部２０の軸方向の一端側から、同一軸線上において突出する小径の円柱状の挿入用突出部２２を一体に形成し、さらに大径の基体部２０と小径の突出部２２との境界の段差面２６に、階段状をなす中間径の階段状突起部２８を形成した構成とされている。そしてその管端封止部材１５Ａの突出部２２を素材管１１の管端部１３Ａに挿入するに当たって、管端封止部材１５Ａを加圧して、階段状突起部２８を、管端部１３Ａの端面に押し当てて塑性変形させ、これにより階段状突起部２８を素材に密着させて、シールするものである（例えば特許文献１の図１０の（ｃ）、特許文献２の図１３（ｃ）参照）。
【０００９】
また図８に示す例においては、管端封止部材１５Ａは、前記同様な大径の基体部２０と小径の挿入用突出部２２との境界の段差面２６に、環状突起部３０を形成した構成としている。そして管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２を素材管１１の管端部１３Ａに挿入するに当たって、環状突起部３０を、管端封止部材１５Ａに与える加圧力によって素材管１１の端面に押し当てて食い込ませ、シールするものである（例えば特許文献３の第１図もしくは第４図、特許文献２の図１３（ｂ）など）。
【００１０】
これらの図７に示す方法や、図８に示す方法では、簡単かつ安価に管端部をシールすることができるが、図７に示す例の場合、シール時に階段状突起部２８によって素材管１１の端面を塑性変形させるところから、成形後の製品（成形品）の端面に変形部分がそのまま残り、外観品質や内面精度に劣ってしまう問題がある。そのため通常は、変形した端面付近の部分を切断除去せざるを得ず、その場合には材料歩留まりが低くなってしまう問題が生じる。また図８に示した例の場合も、成形品の端面に、環状突起部３０が食い込んだ凹部が残り、この場合も、外観や内面精度の点から、成形後に成形品の端面付近を切断、除去せざるを得ないことが多く、やはり材料歩留まりの点で問題があった。
【００１１】
さらに、図７や図８に示す方法では、管端封止部材１５Ａの段差面２６に微細な突起部（階段状突起部２８もしくは環状突起部３０）を形成させる微細な加工が必要となり、そのため管端封止部材の製造コストがかさみ、また微細に加工された突起部が、シール時に加えられる加圧力によって欠損してしまうことも多く、その場合には加圧用液体の漏洩が生じて成形不良が発生してしまう危険性があり、またこのような欠損が頻繁に生じれば、管端封止部材の交換頻度も高くなり、これらの結果として、コストアップを招かざるを得なかったのが実情である。
【００１２】
なお、図７に示す方法では、管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２と金型１の内面との間に挟まれた素材管端部１３Ａの端面を確実に変形させてシールするためには、管端部１３Ａの外周面が金型１の内面に密着すると同時に、管端部１３Ａの内周面が管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２の外周面に密着していることが必要とされる。また図８の例の場合も、管端部１３Ａの端面に環状突起部３０を確実に食い込ませるためには、管端部１３Ａの外周面が金型１の内面に密着すると同時に、管端部１３Ａの内周面が管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２の外周面に密着していることが必要とされる。
【００１３】
一方、図９に示す例では、管端封止部材１５Ａは、大径の円柱状をなす基体部２０の軸方向の一端側の面から、同一軸線上において突出する小径の円柱状の挿入用突出部２２を一体に形成した構成とされている。そして、挿入用突出部２２の外周面と管端部１３Ａの内周面との間にゴムなどからなるＯリング２４を介在させた状態で、小径の挿入用突出部２２を管端部１３Ａにその開口端側から挿入し、Ｏリング２４によって、突出部２２の外周面と管端部１３Ａの内周面との間をシールすることとしている（例えば特許文献１の図９、特許文献２の図１３（ｄ）、特許文献３の第５図など参照）。
【００１４】
このようなＯリングによるシール方法は、簡単かつ確実にシールすることができるが、管端部１３Ａの内周面とＯリング２４がシール毎に摺動するため、Ｏリング２４の耐久性に問題が生じ、頻繁にＯリングを交換しなければならなくなる。また、成形の途中でＯリング２４が切断した場合、その時点で加圧用液体を加圧できなくなり、成形不良となって成形品を廃棄しなければならなくなる、という問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００６−２５５７２６号公報
【特許文献２】特開２００４−２０２５７１号公報
【特許文献３】特開平２−２２９６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、前記事情を背景としてなされたもので、ハイドロフォーム加工において素材管の端部をシールするに当たって、高圧を加えて複雑な形状に加工する場合などにおいても、加圧用液体の漏洩が生じないように確実にシールすることができると同時に、成形品の外観不良を招くおそれが少なく、しかも管端封止部材について素材管に当接する部分の微細加工を不要として、管端封止部材の加工コストの上昇を招いたり、微細加工部分の欠損による問題が生じたりしないようにしたハイドロフォーム加工方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者は、上述の課題を解決するため、種々実験・検討を重ねた結果、管端封止部材における突出部（素材管の管端部に挿入される部分）の外周面と素材管の管端部内周面との間に、積極的にクリアランスを持たせておけば、管端封止部材の突出部を素材管の管端部に挿入して管端封止部材の段差面を素材管の端面に押し当て、さらに軸線方向に加圧することによって、素材管の管端部をその内面側（クリアランスの側）に塑性変形させて、管端封止部材の突出部の外周面に密着させることができ、これによって確実にシールすることが可能となることを見出した。またその場合、管端の外観や内面の不良の発生を回避して、材料歩留まりの向上を図ることができ、さらに、管端封止部材における素材管に当接する部分に、微細な突起などの微細加工部分を必要としないため、管端封止部材の加工コストの低減を図り得るのみならず、微細加工部分の折損による交換頻度の上昇やコストアップを回避し得ることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１８】
したがって本発明の要旨とするところは、下記の通りである。
すなわち、
（１）中空管状をなす素材管を金型内に配置して、その素材管の両端部を、軸押し部材を兼ねる管端封止部材によりシールして、素材管の内側空間に液圧を加えるとともに、素材管の両端部からその軸線に沿った方向に加圧して、素材管を金型のキャビティ内面に沿った形状に成形するハイドロフォーム加工方法において、
前記管端封止部材として、外径が素材管の外径に等しい基体部と、その基体部から突出するとともに、少なくとも一部の領域の外径が素材管の管端部の内径より小さく、しかも最大外径が素材管の管端部の内径を超えない挿入用突出部と、前記基体部の外周面と挿入用突出部の外周面との間に形成された、前記素材管の軸線方向に対して直交する平面に沿う段差面とを有する段差面とを有する封止部材を用い、
素材管内に成形のための液圧を加える以前の段階で、前記管端封止部材の突出部を素材管の管端部内に挿入するとともに、前記段差面を素材管管端部の端面に当接させ、かつ素材管を、その管端部の外周面が金型の素材管端部支持部位の内面に接するように金型内に配置した状態で、管端封止部材を介して管端部の端面に軸線方向に沿う加圧力を与え、これにより、前記挿入用突出部の前記領域の外周面と素材管管端部の内周面との間の空間内において、素材管の管端部の少なくとも一部の肉厚の増大により素材管の管端部内周面の少なくとも一部が隆起するように、素材管管端部を塑性変形させ、その隆起部分を挿入用突出部の前記領域の外周面に密着させることによって管端部を封止した後、素材管内に成形のための液圧を加えるとともに、素材管に軸線方向に沿った加圧力を加えることを特徴とするハイドロフォーム加工方法、
（２）前記管端封止部材として、前記挿入用突出部の外径が、その挿入用突出部の基端部分から先端部分まで、素材管の管端部の内径より小さい均一な径とされたものを用いることを特徴とする（１）のハイドロフォーム加工方法、
（３）前記管端封止部材として、前記挿入用突出部の外径が、その挿入用突出部の先端部分では素材管の管端部の内径と実質的に同一の径とされるとともに、先端部分を除く基端部分では、素材管の管端部の内径より小さい径とされたものを用い、素材管の成型後に管端封止部材の挿入用突出部を素材管の管端部からその軸線方向に沿って引き抜くことにより、挿入用突出部の先端部分によって前記隆起部分に塑性変形もしくはせん断を与え、これにより管端部の内周面を実質的に面一にすることを特徴とする（１）のハイドロフォーム加工方法、
（４）前記管端封止部材として、前記挿入用突出部の外径が、その挿入用突出部の先端部分および基端部分では素材管の管端部の内径と実質的に同一の径とされるとともに、前記先端部分と基端部分の中間の部分では、素材管の管端部の内径より小さい径とされたものを用い、素材管の成型後に管端封止部材の挿入用突出部を素材管の管端部からその軸線方向に沿って引き抜くことにより、挿入用突出部の先端部分によって前記隆起部分に塑性変形もしくはせん断を与え、これにより管端部の内周面を実質的に面一にすることを特徴とする請求項１に記載のハイドロフォーム加工方法、
にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、管端封止部材における突出部を素材管の管端部の挿入した状態で、管端封止部材の突出部の少なくとも一部の領域の外周面と素材管の管端部内周面との間に、積極的に空間（クリアランス）が与えられるように管端封止部材の突出部の外径を設定しておくことより、管端封止部材の突出部を素材管の管端部に挿入して管端封止部材の段差面を素材管の端面に押し当て、さらに管端封止部材を軸線方向に加圧した段階で、素材管の管端部の少なくとも一部を、その内面側が隆起するように塑性変形させることができ、さらにその隆起部分を、管端封止部材の突出部の前記領域の外周面に密着させることによって、管端部を確実にシールすることが可能となった。またその場合、管端部は内面側のみに変形することから、管端部の外観不良の発生を回避して、材料歩留まりの向上を図ることが可能となる。さらに管端封止部材における素材管に当接する部分（段差面）に突起などの微細な加工部分を必要としないため、素材管の封止部材と当接する部分が平滑となって寸法精度が良好となり、また管端封止部材の加工コストの低減を図ることができ、さらに使用中における微細加工部分の折損により加圧用液体の漏洩が生じて成形不良が発生する危険を回避できるとともに、管端封止部材の交換頻度の上昇によるコストアップを回避することができる。
したがって本発明によれば、複雑な形状の中空成形品を確実かつ安定して製造できるため、自動車・建設機械など、複雑な形状の成形部品が要求される分野でその工業的意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本発明のハイドロフォーム加工方法の第１の実施形態について、素材管の管端部と管端封止部材との関係を示す図で、管端封止部材の段差面を素材管の端面に当接させた段階における模式的な断面図である。
【図１Ｂ】前記第１の実施形態について、管端封止部材に加圧力を加えて素材管の管端部を変形させたシール段階を示す模式的な断面図である。
【図２Ａ】本発明のハイドロフォーム加工方法の第２の実施形態について、素材管の管端部と管端封止部材との関係を示す図で、管端封止部材の段差面を素材管の端面に当接させた段階における模式的な断面図である。
【図２Ｂ】前記第２の実施形態について、管端封止部材に加圧力を加えて素材管の管端部を変形させたシール段階を示す模式的な断面図である。
【図２Ｃ】前記第２の実施形態について、管端封止部材を素材管の管端部から引き抜く過程での状況を示す模式的な断面図である。
【図３】図２Ａの要部を拡大して示す模式的な断面図である。
【図４Ａ】本発明のハイドロフォーム加工方法の第３の実施形態について、素材管の管端部と管端封止部材との関係を示す図で、管端封止部材の段差面を素材管の端面に当接させた段階における模式的な断面図である。
【図４Ｂ】前記第３の実施形態について、管端封止部材に加圧力を加えて素材管の管端部を変形させたシール段階を示す模式的な断面図である。
【図４Ｃ】前記第３の実施形態について、管端封止部材を素材管の管端部から引き抜く過程での状況を示す模式的な断面図である。
【図５】図４Ａの要部を拡大して示す模式的な断面図である。
【図６】一般的なハイドロフォーム加工方法を実施している状況の一例を示す模式的な断面図である。
【図７】従来のハイドロフォーム加工方法における管端シール手段の第１の例を示す模式的な断面図である。
【図８】従来のハイドロフォーム加工方法における管端シール手段の第２の例を示す模式的な断面図である。
【図９】従来のハイドロフォーム加工方法における管端シール手段の第３の例を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に本発明について詳細に説明する。
【００２２】
図１Ａ，図１Ｂには、本発明の第１の実施形態として、ハイドロフォーム加工における管端シールの状況を示す。なおハイドロフォーム加工における全体的な構成は、既に説明した図６に示したものと同様であり、図１Ａ、図１Ｂにおいて、図６に示した要素と同一の要素については図６と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
素材管１１にハイドロフォーム加工を実施するにあたっては、図６に示したように、その素材管１１の両端（管端部１３Ａ、１３Ｂ）に、予め、軸押し部材を兼ねた管端封止部材１５Ａ、１５Ｂを取り付けておく。管端封止部材１５Ａ、１５Ｂのうち、一方の管端封止部材１５Ａには、液圧付与のための液体を導入する導入路１７が形成されており、他方の管端封止部材１５Ｂには、排出路１９が形成されている。これらの管端封止部材１５Ａ、１５Ｂのうち、一方の管端封止部材１５Ａと、それに対応する素材管１１の管端部１３Ａの部分の状況を、図１Ａ、図１Ｂに拡大して示しており、これについて、次に詳細に説明する。
【００２４】
管端封止部材１５Ａは、図１Ａ、図１Ｂに示すように、外径Ｄ１を有する大径の円柱状をなす基体部２０と、相対的に小径の外径Ｄ２の円柱状をなす挿入用突出部２２とを、炭素鋼やダイス鋼などの硬質金属によって一体に形成したものである。ここで、挿入用突出部２２は、基体部２０の軸線と同一軸線上において、基体部２０の端面（段差面２６に相当）から突出するように形成されている。そして基体部２０の外周面と挿入用突出部２２の外周面との間には、軸線方向に対して直交する平面に沿う段差面２６が形成されている。
【００２５】
前記管端封止部材１５Ａの基体部２０は、その外径Ｄ１が、金型１（上型３及び下型５）における素材管支持部位１Ａの内径（型締め時の内径）および素材管１１の管端部１３Ａの外径Ｄ０と実質的に同径となるように定められている。一方、挿入用突出部２２は、その外径Ｄ２が、素材管１１の管端部１３Ａの内径Ｄ３よりも若干小さい径となるように定められている。したがって、管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２を素材管１１の管端部１３Ａに挿入して、金型１を型締めした状態では、図１Ａに示しているように、金型１の素材管端部支持部位１Ａの内面に、管端封止部材１５Ａの基体部２０の一部（段差面２６に近い部分）の外周面と、素材管１１の管端部１３Ａの外周面とが密着すると同時に、管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２の外周面と管端部１３Ａの内周面との間に、クリアランス（空間）３２が存在することになる。このクリアランス３２の寸法（間隔）Ｓ１は、
Ｓ１＝（Ｄ３−Ｄ２）／２
となる。
【００２６】
上述のような管端封止部材１５Ａを用いて、素材管１１の管端部１３Ａ，１３Ｂを封止し、さらにハイドロフォーム加工を実施する状況について、以下に説明する。
なお以下の説明では、素材管１１の両端の管端部１３Ａ、１３Ｂのうち、主として一方の管端部１３Ａの封止についてのみ説明するが、他方の管端部１３Ｂの封止も同時に行なうのが通常であり、その管端部１３Ｂの封止についての図示および説明は省略する。
【００２７】
予め、適宜予備加工などが施された素材管１１を、その管端部１３Ａが金型１の下型５の所定位置（素材管端部支持部位１Ａ）に位置するようにセットし、素材管１１の管端部１３Ａに管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２を挿入して、段差面２６を素材管１１の端面に当接させ、続いて上型３を降下させ、型締めを行なう。あるいはまた、適宜予備加工などが施された素材管１１の管端部１３Ａに、管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２を挿入し、段差面２６を素材管１１の端面に当接させ、続いて素材管１１を、その管端部１３Ａが金型１の下型５上に位置するようにセットし、上型３を降下させ、型締めを行なっても良い。
【００２８】
このように型締めした段階では、図１Ａに示すように、金型１における素材管端部支持部位１Ａの内面に、管端封止部材１５Ａの基体部２０の一部（段差面２６に近い側の部分）の外周面と、素材管１１の管端部１３Ａの外周面とが密着する。一方、管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２の外周面と素材管１１の内周面との間には、寸法Ｓ１のクリアランス３２が保たれている。
【００２９】
型締め後、管端封止部材１５Ａに、その軸線方向に沿った加圧力を加え、管端封止部材１５Ａの段差面２６によって、素材管１１の端面を軸線方向に沿って押圧する。この加圧力によって、素材管１１の管端部１３Ａは、図１Ｂに示しているように、長さ方向の一部分もしくは数箇所において、軸線方向に圧縮され、肉厚が増加する。このとき、管端部１３Ａの外周面は、金型１の内面により拘束されているから、管端部１３Ａは、その内周面が内側に隆起する方向に変形する。そして、その隆起部分３４の高さが、前記クリアランス３２の寸法Ｓ１に達すれば、隆起部分３４が、管端封止部材１３Ａの挿入用突出部２２の外周面に接する状態となる。さらに管端封止部材１５Ａに対する軸線方向加圧を継続すれば、管端部１３Ａの内側の隆起部分３４が挿入用突出部２２の外周面に密着する。この隆起部分３４は、管端部１３Ａの周方向に沿って環状に連続しているから、隆起部分３４と挿入用突出部２２の外周面との密着によって、素材管１１の管端部１３Ａが、その全周にわたって封止される。
【００３０】
上述のような素材管１１の一方の管端部１３Ａについての管端封止部材１５Ａによる封止と同時に、素材管１１の他方の管端部１３Ｂについての管端封止部材１５Ｂによる封止を行い、両端の管端部１３Ａ、１３Ｂの封止が完了した後には、素材管１１内に、加圧用液体、例えば水を、一方の管端封止部材１５Ａの導入路１７を介して導入する。なおこの段階では、他方の管端封止部材の導出路１９は開放しておき、素材管内への加圧用液体の導入に伴って、素材管１１内に存在していた空気を導出路１９から外部へ追い出すのが通常である。
【００３１】
素材管１１内に加圧用液体を充填した後には、導出路１９を閉止して、加圧用液体に、液圧成形のための高圧を加えるとともに、管端封止部材１５Ａ、１５Ｂに、図示しない油圧装置などによって、軸線方向に沿う加圧力を加え（軸押しし）、金型１内の素材管１１を、その外面が金型１の内面形状に沿うように塑性変形させる。
【００３２】
このようにして金型１内で成形した後には、常法に従って液圧付与を停止させるとともに、軸押し加圧力を解除し、金型１を開放する。またそれに前後して素材管１１内の加圧用液体を排出し、成形品を金型１から取り出して、管端封止部材１５Ａ、１５Ｂを素材管１１から取り外せば、一連のハイドロフォーム加工プロセスが終了する。
【００３３】
ここで、管端封止のために管端部１３Ａの端面を軸線方向に沿って加圧して、管端部１３Ａを塑性変形させたときの変形は、提灯座屈に似た形態となるが、通常の提灯座屈は、管がその軸線方向に沿った加圧によって、蛇腹状に変形することを指称している。すなわち、一般的な提灯座屈は、蛇腹状の変形によって内周面と外周面との両面側に管壁が交互に突出、陥没する変形態様となる。しかしながら、本発明の場合、素材管１１の管端部１３Ａの外周面は、金型１の素材管端部支持部位１Ａの内面によって拘束されているため、通常の提灯座屈とは異なり、管端部１３Ａの外周面の変形はほとんど発生せず、もっぱら内面側へ隆起する変形のみが生じる。したがって、管端部１３Ａの外周面は平滑な状態を保ち、成形後の成形品として、管端部１３Ａの外周面の外観不良が生じるおそれは少ない。
【００３４】
素材管１１の管端部１３Ａ（１３Ｂ）の外径Ｄ０は、通常は１０．０〜３００．０ｍｍ程度のことが多く、また管端部１３Ａ（１３Ｂ）の肉厚Ｔ（＝Ｄ０／２−Ｄ３／２）は、２．０〜１５．０ｍｍ程度とされるのが通常である。またその場合、管端封止時における管端封止部材１１の挿入用突出部２２の外周面と管端部１３Ａ（１３Ｂ）の内周面との間のクリアランス３２の寸法Ｓは、特に限定されるものではないが、通常は０〜０．５ｍｍ程度とすることが好ましい。したがって管端封止部材基体部２０の外径Ｄ１および挿入用突出部２２の外径Ｄ２も、素材管１１の管端部の外径Ｄ０および肉厚Ｔに応じ、適切な寸法Ｓ１のクリアランス３２が確保できるように定めればよい。
【００３５】
但し、これらの各寸法は、それぞれ独立に定めるのではなく、相互の関係の下に定めることが好ましい。
例えば、管端封止時における管端封止部材１１における挿入用突出部２２の外周面と素材管１１の管端部１３Ａ（１３Ｂ）の内周面との間のクリアランス３２の寸法Ｓ１（ｍｍ）と、素材管１１の管端部１３Ａ（１３Ｂ）の厚みＴ（ｍｍ）とは、
０≦Ｓ１≦０．２×Ｔ・・・・・・（１）
の条件を満たすことが好ましい。
【００３６】
ここで、式（１）において、クリアランスの寸法Ｓ１が、０．２×Ｔより大きくなれば、封止のための加圧時において、管端部の内周面の隆起部分を管端封止部材の挿入用突出部の外周面に充分に密着させることが困難となり、そのため、シール効果が充分に得られなくなったり、あるいは、管端部が蛇腹状に変形したりして、管端部の外周面の外観不良が生じてしまうおそれがある。一方、クリアランスの寸法Ｓ１が、０ｍｍ未満では、管端部において素材管が変形せずに、封止すべき管端部以外の部分（管端封止部材の挿入用突出部よりも先の個所）で素材管が変形してしまい、その後の高圧の液圧付与・軸押しによる本来の成形時に、成形不良が発生してしまうおそれがある。
【００３７】
以上の第１の実施形態においては、挿入用突出部２２はその基端から先端まで、素材管１１の管端部１３Ａの内径Ｄ３よりも若干小さい均一の外径Ｄ２を有しているものとしたが、挿入用突出部２２は、要はその基端から先端までの全突出長さのうち、少なくとも一部の領域の外径が、素材管１１の管端部１３Ａの内径Ｄ３よりも若干小さければよい。
但し、挿入用突出部２２における基端から先端までの全領域の最大外径は、素材管の管端部の内径を超えないように設定することはもちろんである。
【００３８】
挿入用突出部２２の基端から先端までの全長さのうち、先端部分を除く一部の領域のみを、材管１１の管端部１３Ａの内径Ｄ３よりも若干小さい均一の外径Ｄ２に設定した場合の実施形態を、第２、第３の実施形態とする。そしてこれらのうち第２の実施形態を図２Ａ〜図２Ｃおよび図３に示し、この第２の実施形態について次に説明する。
【００３９】
第２の実施形態においては、管端封止部材１５Ａの基端から先端までの全領域のうち、先端部分２２Ａは、外径Ｄ４（図３参照）が素材管の管端部１３Ａの内径Ｄ３とほぼ同一とされ、それ以外の部分（先端部分２２Ａよりも基端側の部分）２２Ｂでは、既に述べた第１の実施形態（図１）と同様に、外径Ｄ２が素材管１１の管端部１３Ａの内径Ｄ３よりも若干小さい径となるように定められている。したがって先端部分２２Ａと基端側の部分２２Ｂとの境界位置には段差部２２Ｃが存在する。
【００４０】
このような管端封止部材１７Ａを用いて、既に述べたと同様に、素材管１１内に成形のための液圧を加える以前の段階で、管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２を素材管１１の管端部１３Ａ内に挿入して段差面２６を素材管管端部１３Ａの端面に当接させ、かつ素材管１１を、その外周面が金型の素材管端部支持部位１Ａの内面に接するように金型１内に配置した状態（図２Ａ参照）で、管端部１３Ａの端面に軸線方向に沿う加圧力を与えれば、管端部１３Ａは、挿入用突出部２２における基端側の部分２２Ｂ、すなわち挿入用突出部の外周面と管端部内周面との間に寸法Ｓ１のクリアランス３２が存在する個所において内側に塑性変形して、隆起部分３４が生じ、その隆起部分３４が挿入用突出部２２における基端側の部分２２Ｂの外周面に密着し、管端部のシールがなされる（図２Ｂ参照）。
その後、素材管内への液圧付与および軸押しを行なって、素材管を成形した後、管端封止部材１５Ａを軸線方向に引き抜く際には、図２Ｃに示すように、先端部分２２Ａの後端（先端部分２２Ａと基端側の部分２２Ｂとの境界の段差部分２２Ｃ）が、隆起部分３４を通過する際にその隆起部分３４にせん断力を与えて、隆起部分３４を削り取ることができる。したがって管端封止部材を抜き取った状態では、管端部１３Ａの内周面は、隆起部分３４が存在しない面一な面となる。そのため、成形後の中空製品として、隆起部分が製品の使用の障害や機能の低下などの原因となることを防止できる。
【００４１】
なお、管端封止部材１５Ａの先端部分２２Ａは、外径Ｄ４が（図３）素材管管端部１３Ａの内径Ｄ３とほぼ同一でれば、管端封止部材１５Ａを抜き取る過程で上述のように管端部１３Ａの隆起部分３４を削り取ることができるが、実際上は管端封止部材１５Ａ先端部分２２Ａの外周面と素材管管端部１３Ａの内周面との間に若干のクリアランスが存在すること（図３の状態）は許容される。ここで、管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２の先端部分２２Ａの外周面と管端部１３Ａの内周面との間のクリアランスの寸法Ｓ２（ｍｍ）は、
Ｓ２＝（Ｄ３−Ｄ４）／２
と表わされるが、このクリアランスの寸法Ｓ２は、要求される管端部内周面の面精度にもよるが、通常は
０≦Ｓ２≦０．１×Ｔ・・・・・・（２）
の条件を満たすことが望ましい。
【００４２】
式（２）において、クリアランスＳ２が、０．１×Ｔより大きくなれば、内周面の面精度が悪くなったり、せん断加工の切り口面の状態が悪くなったりして、管端部の内周面の外観不良が生じてしまうおそれがある。一方、管端部内周面の内径Ｄ３よりも挿入用突出部の先端部分の外周面の外径Ｄ４が大きくなって、クリアランスＳ２が０ｍｍよりも小さくなれば、管端封止部材１５Ａを管端部１３Ａに挿入する際に、管端部１３Ａが塑性変形して、加圧力が過大になったり、管端封止部材が管端部１３Ａ（１３Ｂ）の内周に入らず、素材管１１自体を座屈させてしまったりするおそれがある。
【００４３】
また段差部分２２Ｃの角度（基端側の部分２２Ｂの外周面に対してなす角度；図３参照）θは、７５〜１２０度の範囲内とすることが望ましい。角度θが７５度未満では、隆起部分３４を削り落とす際に、段差部分２２Ｃの先端が欠損してしまうおそれがあり、一方１２０度を越えれば、段差部分２２Ｃをせん断によって削り落とすことが困難となるおそれがあり、また管端封止部材引き抜き時に隆起部分２２Ｃが塑性変形されて、表面が不均一となってしまうおそれもある。
【００４４】
さらに、挿入用突出部２２の基端から先端までの全長さのうち、先端部分を除く一部の領域のみを、材管１１の管端部１３Ａの内径Ｄ３よりも若干小さい均一の外径Ｄ２に設定した場合の別の実施形態（第３の実施形態）を図４Ａ〜図４Ｃおよび図５に示し、この第３の実施形態について次に説明する。
【００４５】
第３の実施形態において、管端封止部材１５Ａの基端から先端までの全領域のうち、先端部分２２Ａは、外径Ｄ４（図５参照）が素材管の管端部の内径Ｄ０とほぼ同一とされていることは、第２の実施形態と同様である、そして先端部以外の部分（先端部分２２Ａよりも基端側の部分）のち、最も基端側の部分（段差面２６に続く部分）２２Ｅは、その外径Ｄ５（図５参照）が素材管管端部１３Ａの内径Ｄ０とほぼ同一とされており、その基端側部分２２Ｅと先端部分２２Ａとの中間の部分（中間部分２２Ｄ）は、管端部内周面の内径Ｄ３よりも小さい外径Ｄ２とされて、その中間部分２２Ｄの外周面と管端部内周面との間に、前記寸法Ｓ１のクリアランス（空間）３２が形成されている。
【００４６】
このような管端封止部材１５Ａを用いて、既に述べたと同様に、素材管１１内に成形のための液圧を加える以前の段階で、管端封止部材１５Ａの挿入用突出部２２を素材管１１の管端部１３Ａ内に挿入して段差面２６を素材管管端部の端面に当接させ、かつ素材管１１を、その外周面が金型１の素材管端部支持部位１Ａの内面に接するように金型内に配置した状態（図４Ａ参照）で、管端部の端面に軸線方向に沿う加圧力を与えれば、管端部１３Ａは、挿入用突出部２２における中間部分２２Ｄ、すなわち挿入用突出部２２の外周面と管端部１３Ａの内周面との間に寸法Ｓ１のクリアランス３２が存在する個所において内側に塑性変形して、隆起部分３４が生じ、その隆起部分が挿入用突出部中間部分２２Ｃの外周面に密着し、管端部１３Ａのシールがなされる（図４Ｂ参照）。
その後、素材管内への液圧付与および軸押しを行なって、素材管を成形した後、管端封止部材１５Ａを軸線方向に引き抜く過程では、図４Ｃに示すように、先端部分２２Ａの後端（先端部分２２Ａと中間部分２２Ｄとの境界の段差部分２２Ｃ）が隆起部分３４を通過する際に、その隆起部分３４にせん断力を与えて、隆起部分３４を削り取ることができる。したがって管端封止部材１５Ａを抜き取った状態では、管端部１３Ａの内周面は、隆起部分３４が存在しない面一な面となる。
【００４７】
ここで、挿入用突出部２２の基端部分２２Ｅは、その外径Ｄ５（図５参照）を素材管の管端部内径Ｄ３とほぼ同じとしておくことによって、基端部分２２Ｅに対応する個所（管端部１３Ａの最先端部位）では、材料が塑性変形しないことになり、その結果、塑性変形による管端部内面の内側への隆起は、基端部分２２Ｅと先端部分２２Ａとの間の限られた軸方向長さＬの領域（中間部分２２Ｄ）のみによって生じることになる。そして隆起部分３４に対応する挿入用突出部２２の軸方向長さＬを狭めて、隆起部分３４を小さい範囲に限定することによって、より少ない軸押し量でもシールが可能となってシール性が向上する。すなわち、軸押し量が同じであれば、隆起部分の幅（中間部分２２Ｄの軸方向長さＬに対応）が小さいほど、隆起部分３４の高さが大きくなるから、中間部分２２Ｄの軸方向長さＬが小さければ、少ない軸押し量をもって、材料を中間部分２２Ｄの外周面に密着する高さまで隆起させることができるのである。また、隆起部分３４の軸方向長さ（中間部分２２Ｄの軸方向長さＬに対応）が小さくなれば、管端封止部材１５Ａを引き抜く際のせん断に対する隆起部分３４の抵抗も小さくなり、その結果、引き抜き荷重も小さくて済むようになる。
【００４８】
なお、挿入用突出部２２の中間部分２２Ｄの軸方向長さＬ（ｍｍ）は、クリアランス３２の間隔Ｓ１（ｍｍ）に対応して、
５.０×Ｓ１≦Ｌ≦１０．０×Ｓ１・・・・・・（３）
の条件を満たすことが望ましい。
式（３）において、挿入用突出部２２の中間部分２２Ｄの軸方向長さＬが、１０．０×Ｓ１より大きくなれば、材料の隆起部分３４の範囲が小さく限定されないため、シール性の向上効果や引き抜き荷重の低減効果が少なくなる。一方、挿入用突出部２２の中間部分２２Ｄの軸方向長さＬが、５．０×Ｓ１よりも小さくなれば、材料をクリアランス３２内で十分な高さに隆起させることが困難となり、隆起部分３４が挿入用突出部２２の中間部分２２Ｄの外周面に充分に密着しないおそれがあり、その結果、シールが不十分となるおそれがある。
【００４９】
なお、上記の第３の実施形態において、挿入用突出部２２の基端部分２２Ｅの外径Ｄ５（図５参照）は、前述のように素材管管端部１３Ａの内径Ｄ３と実質的に同じであればよいが、より詳細には、基端部分２２Ｅの外周面と素材管管端部１３Ａの内周面との間のクリアランスの寸法Ｓ３、すなわち、
Ｓ３＝Ｄ３−Ｄ５
で定まる寸法Ｓ３（ｍｍ）が、
０≦Ｓ３≦０．５・・・・・・（４）
を満たすように定めることが望ましい。
【００５０】
ここで、式（４）において、クリアランスＳ３が、０．５ｍｍより大きくなれば、挿入用突出部２２の基端部分２２Ｅにおいて材料の隆起を抑制して隆起部分を制限する効果が充分に得られなくなり、ひいては隆起部分を制限によりシール性を向上させる効果および引き抜き荷重の低減効果が不充分となるおそれがある。一方、管端部内周面の内径Ｄ３より挿入用突出部の先端部分の外周面の外径Ｄ５が大きくなって、クリアランスＳ３が、０ｍｍよりも小さくなれば、管端封止部材を管端部１３Ａに挿入する際に、管端部１３Ａが塑性変形して、加圧力が過大になったり、管端封止部材が管端部１３Ａの内周に入らず、素材管１１自体を座屈させたりするおそれがある。
【００５１】
なお、上述のところでは、管端部が蛇腹状に変形することが好ましくないとしている。すなわち管端部の内面側のみならず外面側も凹凸状に変形することが好ましくないとしているが、これはあくまで外観品質上の点からであり、クリアランスや肉厚などの関係で管端部が蛇腹状に変形しても外観品質の点で特に問題とされないような成形製品を対象としている場合には、蛇腹状に変形することも許容される。一方、蛇腹状変形の発生により外観品質の点で懸念される場合でも、歩留まりを犠牲にするならば、その蛇腹状に変形した管端部を切断・除去して成形製品とすることも許容される。
【００５２】
また前述の実施形態では、素材管を金型にセットし、型締めしてから管端部の封止を行い、その後、型締め状態を維持したまま、加圧用液体の充填、さらに加圧用液体に対する高圧付与・軸押しを行なうものとしている。しかしながら、場合によっては、素材管を金型にセットして型締めし、管端部の封止を行なった後、一旦型締めを解除して、素材管を金型から取り出し、素材管に対する予備加工などを行ってから、改めて素材管を金型にセットし、型締めを行なってから、加圧用液体の充填、さらに加圧用液体に対する高圧付与・軸押しを行なっても良い。さらに、管端部の封止のための金型として、成形用の金型とは別の封止専用の金型を用意しておき、その封止専用の金型に素材管をセットして型締めし、管端部の封止を行なったのち、成形用の金型に素材管をセットし、型締め後、加圧用液体の充填、さらに加圧用液体に対する高圧付与・軸押しを行なっても良い。
【００５３】
以下に本発明の実施例を示す。なお以下の実施例は、本発明による作用、効果を確認するためのものであり、実施例に記載した条件が、本発明の技術的範囲を限定するものでないことはもちろんである。
【実施例】
【００５４】
実施例１：
この実施例１は、第１の実施形態に対応するものである。
ハイドロフォーム加工装置としては、その全体構成が図６に示すような装置を用いた。素材管としては、管端部の外径Ｄ０が１９０．７ｍｍ、肉厚Ｔが７．０ｍｍ、内径Ｄ３が１７６．７ｍｍの、機械構造用炭素鋼鋼管：ＳＴＫＭ１３Ｂからなる中空管を用いた。一方管端封止部材としては、図１Ａに示すような形状で、基体部の外径Ｄ１が１９０．７ｍｍ、挿入用突出部の外径Ｄ２が１７５．７ｍｍ、挿入用突出部の軸方向長さが２５．０ｍｍの寸法のダイス鋼：ＳＫＤ６１製のものを用いた。したがって、クリアランスの寸法Ｓ１は０．５ｍｍとなる。
このような管端封止部材の挿入用突出部を素材管の両端に挿入して、金型にセットし、型締めを行なってから、管端封止部材に軸線方向に、１５００ｋＮの加圧力を加えて、管端部を、その外周面を拘束しながら軸線方向に沿って押圧した。これによって管端部の内周側が隆起するように塑性変形させ、その隆起部分を管端封止部材の挿入用突出部の外周面に密着させた。
以上のようにして両端を封止した素材管内に、加圧用液体として水を充填し、その後、加圧力３５００ｋＮにて軸押ししながら、素材管内の加圧用液体に５０ＭＰａの圧力を加え、ハイドロフォーム加工を行った。
液圧付加・軸押しの過程では、管端封止部材の個所からの加圧用液体の漏洩はなく、確実に封止されていることが確認された。また、成形後の成形品を調べたところ、金型のキャビティ内面に沿った形状に精確に加工されていることが確認された。さらに、管端部の外周面の外観についても、特に凹凸や皺の発生もなく、良好な外観品質を有していることが確認された。
【００５５】
実施例２：
この実施例２は、第２の実施形態に対応するものであり、ハイドロフォーム加工装置としては、実施例１と同様に全体構成が図６に示すような装置を用い、素材管としては、実施例１と同様のものを用いた。
一方管端封止部材としては、図２Ａ、図３に示すような形状で、基体部の外径Ｄ１が１９０．７ｍｍ、挿入用突出部の先端部部分の外径Ｄ４が１７６．５ｍｍ、基端側の部分２２Ｂの外径Ｄ２が１７５．７ｍｍで、その外径Ｄ２を有する基端側の部分２２Ｂの軸方向長さが３０．０ｍｍの寸法のダイス鋼：ＳＫＤ６１製のものを用いた。したがって、クリアランスの寸法Ｓ１は０．５ｍｍ、素材管管端部内周面と挿入用凸部の先端部分外周面との間のクリアランス寸法Ｓ２は０．１ｍｍとなる。
このような管端封止部材の挿入用突出部を素材管の両端に挿入して、金型にセットし、型締めを行なってから、管端封止部材に軸線方向に、１５００ｋＮの加圧力を加えて、管端部を、その外周面を拘束しながら軸線方向に沿って押圧した。これによって管端部の内周側が隆起するように塑性変形させ、その隆起部分を管端封止部材の挿入用突出部の基端側部分２２Ｂの外周面に密着させた。
以上のようにして両端を封止した素材管内に、加圧用液体として水を充填し、その後、加圧力３５００ｋＮにて軸押ししながら、素材管内の加圧用液体に５０ＭＰａの圧力を加え、ハイドロフォーム加工を行った。その後、引き抜き荷重１０００ｋＮにて、管端封止部材を素材管管端部から引き抜いた。
液圧付加・軸押しの過程では、管端封止部材の個所からの加圧用液体の漏洩はなく、確実に封止されていることが確認された。また、成形後の成形品を調べたところ、金型のキャビティ内面に沿った形状に精確に加工されていることが確認された。さらに、管端部の内周面は、隆起部分が確実に削り取られて、凹凸のない一様な面となっていることが確認された。さらに、外周面の外観についても、特に凹凸や皺の発生もなく、良好な外観品質を有していることが確認された。
【００５６】
実施例３：
この実施例３は、第３の実施形態に対応するものであり、ハイドロフォーム加工装置としては、実施例１と同様に全体構成が図６に示すような装置を用い、素材管としては、実施例１と同様のものを用いた。
一方管端封止部材としては、図４Ａ、図５に示すような形状で、基体部の外径Ｄ１が１９０．７ｍｍ、挿入用突出部の先端部部分２２Ａの外径Ｄ４が１７６．５ｍｍ、中間部分２２Ｄの外径Ｄ２が１７５．７ｍｍ、基端部分２２Ｅの外径Ｄ５が１７６．５ｍｍ、中間部分２２Ｄの軸方向長さＬが３２．０ｍｍの寸法のダイス鋼：ＳＫＤ６１製のものを用いた。したがって、素材管管端部内周面と挿入用凸部の中間部分２２Ｄとの間のクリアランスの寸法Ｓ１は０．５ｍｍ、素材管管端部内周面と挿入用凸部の先端部分２２Ａの外周面との間のクリアランス寸法Ｓ２は０．１ｍｍ、素材管管端部内周面と挿入用凸部の基端部分２２Ｅの外周面との間のクリアランス寸法Ｓ３は０．１ｍｍとなる。
このような管端封止部材の挿入用突出部を素材管の両端に挿入して、金型にセットし、型締めを行なってから、管端封止部材に軸線方向に、１２００ｋＮの加圧力を加えて、管端部を、その外周面を拘束しながら軸線方向に沿って押圧した。これによって管端部の内周側が隆起するように塑性変形させ、その隆起部分を管端封止部材の挿入用突出部の中間部分２２Ｄの外周面に密着させた。
以上のようにして両端を封止した素材管内に、加圧用液体として水を充填し、その後、加圧力３５００ｋＮにて軸押ししながら、素材管内の加圧用液体に５０ＭＰａの圧力を加え、ハイドロフォーム加工を行った。その後、引き抜き荷重７００ｋＮにて、管端封止部材を素材管管端部から引き抜いた。
液圧付加・軸押しの過程では、管端封止部材の個所からの加圧用液体の漏洩はなく、確実に封止されていることが確認された。ここで、実施例３では、管端封止部材に対する加圧力を実施例２の場合よりも小さくしたが、それにもにもかかわらず、実施例２の場合と同等の良好なシール性が得られることが確認された。
また、管端封止部材を引き抜く際の引き抜き荷重を実施例２の場合よりも小さくしたが、実施例２の場合と同様に、支障なく管端封止部材を引き抜くことができた。
また、成形後の成形品を調べたところ、金型のキャビティ内面に沿った形状に精確に加工されていることが確認された。さらに、管端部の内周面は、隆起部分が確実に削り取られて、凹凸のない一様な面となっていることが確認された。さらに、外周面の外観についても、特に凹凸や皺の発生もなく、良好な外観品質を有していることが確認された。
【００５７】
以上、本発明の好ましい実施形態、実施例を説明したが、本発明はこれらの実施形態、実施例に限定されないことはもちろんであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のハイドロフォーム加工法は、自動車などに使用される中空部品の成形方法として、高圧の液圧を加えて複雑な形状を有する部品を製造する場合などに適している。
【符号の説明】
【００５９】
１      金型
１Ａ、１Ｂ    素材管端部支持部位
１１    素材管
１３Ａ、１３Ｂ    管端部
１５Ａ、１５Ｂ    管端封止部材
２０    基体部
２２    挿入用突出部
２２Ａ    挿入用突出部の先端部分
２２Ｂ    挿入用突出部の先端部分よりも基端側の部分
２２Ｄ    挿入用突出部の中間部分
２２Ｅ    挿入用突出部の基端部分
２６    段差面
３２    クリアランス
３４    隆起部分
【図１Ａ】
0005783073.tif 000002
【図１Ｂ】
0005783073.tif 000003
【図２Ａ】
0005783073.tif 000004
【図２Ｂ】
0005783073.tif 000005
【図２Ｃ】
0005783073.tif 000006
【図３】
0005783073.tif 000007
【図４Ａ】
0005783073.tif 000008
【図４Ｂ】
0005783073.tif 000009
【図４Ｃ】
0005783073.tif 000010
【図５】
0005783073.tif 000011
【図６】
0005783073.tif 000012
【図７】
0005783073.tif 000013
【図８】
0005783073.tif 000014
【図９】
0005783073.tif 000015