(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下金型により形成されるキャビティ内に管材を挿入し、軸押し機構により押込み型を駆動して前記管材に軸方向圧縮力を付与しながら、前記管材内部に液圧供給機構から高圧圧液を供給して前記管材を前記キャビティの形状に沿って加工するバルジ加工装置において、
前記押込み型は、前記軸押し機構により軸方向に押される押圧軸と、該押圧軸に軸方向に摺動可能に装着された摺動部材と、前記摺動部材の外周に装着され前記管材内に挿入可能なリング部材とを備え、
前記摺動部材に、該摺動部材の前記管材への挿入により前記管材の端が接触する鍔部を形成し、また、前記リング部材の軸方向に溝を形成し、
該溝から前記摺動部材の鍔部を突出させて前記管材の端に接触可能とすると共に、前記リング部材を前記押圧軸に接触可能とし、
前記管材と前記鍔部との接触による前記押圧軸と前記摺動部材との相対的摺動及び前記押圧軸により押される前記リング部材によって弾性変形して前記管材内周に密着するリング状のシール部材を前記リング部材よりも前記管材側の前記摺動部材の外周に装着したことを特徴とするバルジ加工装置。
【請求項２】
前記摺動部材に取り付けたストッパ部材と前記リング部材との間に前記シール部材を配置したことを特徴とする請求項１に記載のバルジ加工装置。
【請求項３】
前記押圧軸の先端に摺動による前記摺動部材の抜け止めをする規制部材を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のバルジ加工装置。
【請求項４】
前記押圧軸と前記摺動部材との間に前記シール部材の弾性変形を開放する方向に付勢する付勢部材を介装したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のバルジ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下金型のキャビティ内に挿入した管材の内部に高圧圧液を供給してバルジ加工するバルジ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上下金型により形成されるキャビティ内に挿入した管材内部に高圧液圧を供給して、例えば、管材を「Ｔ」字状にバルジ加工するバルジ加工装置が用いられているが、このようなバルジ加工装置として、特開平７−１５５８５７号公報にあるようなものが提案されている。
【０００３】
この装置は、管材の両端にシール用金具を接触させ、左右両側シール用金具を押込みシリンダにより押し込むことにより、管材に軸方向圧縮力を付与している。また、一方のシール用金具に設けた流体圧導入路を介して高圧圧液を管材内部に供給するように構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
こうした従来のものでは、管材と左右両側シール用金具との間で、供給される高圧圧液が漏れないようにシールする必要があり、シール用金具の先端を管材内部に挿入し、シール用金具の先端にＯリング等のシール部材を配置する必要がある。しかし、管材へのシール部材の挿入を繰り返すと、シール部材が破損し易く、シールが容易でないという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、シール部材の破損を防止したバルジ加工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
上下金型により形成されるキャビティ内に管材を挿入し、軸押し機構により押込み型を駆動して前記管材に軸方向圧縮力を付与しながら、前記管材内部に液圧供給機構から高圧圧液を供給して前記管材を前記キャビティの形状に沿って加工するバルジ加工装置において、
前記押込み型は、前記軸押し機構により軸方向に押される押圧軸と、該押圧軸に軸方向に摺動可能に装着された摺動部材と、前記摺動部材の外周に装着され前記管材内に挿入可能なリング部材とを備える。
【０００７】
更に、前記摺動部材に、該摺動部材の前記管材への挿入により前記管材の端が接触する鍔部を形成し、また、前記リング部材の軸方向に溝を形成し、
該溝から前記摺動部材の鍔部を突出させて前記管材の端に接触可能とすると共に、前記リング部材を前記押圧軸に接触可能とし、
前記管材と前記鍔部との接触による前記押圧軸と前記摺動部材との相対的摺動及び前記押圧軸により押される前記リング部材によって弾性変形して前記管材内周に密着するリング状のシール部材を前記リング部材よりも前記管材側の前記摺動部材の外周に装着したことを特徴とするバルジ加工装置がそれである。
【０００８】
更に、前記摺動部材に取り付けたストッパ部材と前記リング部材との間に前記シール部材を配置した構成としてもよい。あるいは、前記押圧軸の先端に摺動による前記摺動部材の抜け止めをする規制部材を設けた構成としてもよい。前記押圧軸と前記摺動部材との間に前記シール部材の弾性変形を開放する方向に付勢する付勢部材を介装した構成としてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図３に示すように、１は金型で、金型１は上金型２と下金型４とを備え、上下金型２，４は図示しないバルジ加工用プレス機に装着されている。上金型２と下金型４とが組み合わされた状態で、上下金型２，４内にキャビティ６が形成される。キャビティ６には管材８が挿入されている。キャビティ６は管材８の中程を膨らませてバルジ加工するように形成されている。
【００１０】
キャビティ６内に挿入された管材８の両端には押込み型１０，１２が配置されており、押込み型１０，１２はそれぞれ油圧シリンダ１４，１６により駆動されて、管材８に軸方向圧縮力を付与できるように構成されている。両油圧シリンダ１４，１６は、油圧源１８，１９にそれぞれ接続されている。
【００１１】
油圧源１８，１９は、両油圧シリンダ１４，１６に高圧圧液を供給すると共に、外部からの信号に応じて圧液の圧力を可変できる構成のものである。尚、本実施形態では、油圧シリンダ１４，１６、油圧源１８，１９により、押込み機構２０，２１が構成されている。
【００１２】
管材８の内部とブースタ２２とが、押込み型１０を介して接続されている。ブースタ２２には、油圧源２８が接続されており、油圧源２８はブースタ２２に高圧圧液を供給すると共に、外部からの信号に応じて圧液の圧力を可変できる構成のものである。ブースタ２２は、油圧源２８からの圧液圧力を増圧して、増圧した圧液をそれぞれ管材８の内部に供給する構成のものである。尚、本実施形態では、ブースタ２２、油圧源２８により圧液供給機構３０が構成されている。
【００１３】
前記両押込み型１０，１２の変位を検出する位置センサ３２，３４がそれぞれ設けられており、また、ブースタ２２から管材８内部に供給される圧液の圧力を検出する圧力検出センサ３６が設けられている。位置センサ３２，３４、圧力検出センサ３６は制御回路４０に接続されており、制御回路４０は各センサ３２，３４，３６からの信号等に応じて各油圧源１８，１９，２８に駆動信号、圧力信号等を出力する。
【００１４】
次に、前述した押込み型１０について、図１，２によって詳細に説明する。他方の押込み型１２の構造も同様であるので、詳細な説明を省略する。
押込み型１０は、押圧軸５０を備えており、押圧軸５０は油圧シリンダ１４のシリンダロッドにより軸方向に押されるように雄ねじ部５２を介して接続されている。押圧軸５０には、その軸方向に貫通孔５４が穿設されており、貫通孔５４の一方は管材８内部に開口されると共に、他方はブースタ２２に接続されている。
【００１５】
押圧軸５０には、管材８に挿入する側から順に、雄ねじ部５６、小径の摺動軸部５８、大径の嵌合軸部６０が設けられており、摺動軸部５８と嵌合軸部６０との間に段部６１が形成されている。摺動軸部５８は摺動部材６２の摺動孔６４に挿入されて、摺動部材６２が軸方向に摺動可能に装着されている。尚、摺動孔６４にはＯリング６６が装着されて漏れ止めが図られている。
【００１６】
摺動軸部５８にはスプリングを用いた付勢部材６８が装着されており、摺動部材６２を雄ねじ部５６側に付勢している。雄ねじ部５６には、ワッシャを用いた規制部材７０が装着されると共に、ナット７２が螺着されて、摺動部材６２の抜け止めが図られている。これにより、摺動部材６２は、段部６１と規制部材７０との間で所定量ａだけ摺動できるように構成されている。
【００１７】
摺動部材６２の外周には、リング部材７４が装着されており、リング部材７４には軸方向に溝、本実施形態では２本の溝７６，７８が形成されている。両溝７６，７８には摺動部材６２の鍔部８０，８２が摺動可能に挿入されている。リング部材７４は管材８に挿入される挿入部８４と、管材８の内径よりも大径の、本実施形態では、管材８の外径と同じ外径の大径部８６とを備えている。
【００１８】
挿入部８４と大径部８６との間には、段部８８が形成されており、管材８の端が接触できるように構成されている。前述した溝７６，７８は大径部８６に形成されると共に、その先端は段部８８よりも挿入部８４に所定量ａだけ突き出るように形成されている。
【００１９】
リング部材７４に続いて、摺動部材６２の外周には、リング状のシール部材９０が装着されている。そして、摺動部材６２の外周には、ストッパ部材９２が螺入されて、リング部材７４とストッパ部材９２との間にシール部材９０が挟まれるように配置されている。
【００２０】
シール部材９０の外径は、管材８の内径よりも少し小さく形成されている。また、シール部材９０はゴム等の弾性を有する部材で形成されており、シール部材９０を軸方向に押圧することにより、シール部材９０が径方向に膨らんで管材８の内周に密着するように構成されている。
【００２１】
次に、前述した本実施形態のバルジ加工装置の作動について説明する。
キャビティ６に管材８を挿入し、油圧源１８，１９から油圧シリンダ１４，１６に作動油を供給して油圧シリンダ１４，１６を駆動し、管材８の両端に両押込み型１０，１２を挿入して突き当てる。
【００２２】
図１、図２に示すように、管材８内にリング部材７４の挿入部８４が挿入されて、管材８の端が鍔部８０，８２に突き当たると、摺動部材６２は移動を停止し、押圧軸５０が更に押されて付勢部材６８の付勢力に抗して、摺動部材６２と押圧軸５０とが相対的に摺動する。
【００２３】
摺動部材６２の移動の停止によりストッパ部材９２も停止するので、押圧軸５０により押されたリング部材７４がシール部材９０を押圧する。これにより、シール部材９０は径方向に膨らんで管材８の内周に押し付けられる。押圧軸５０と摺動部材６２との相対的摺動が所定量ａとなり、管材８の端がリング部材７４の段部８８に突き当ると、管材８には押圧軸５０及びリング部材７４の段部８８を介して軸方向圧縮力が付与される。
【００２４】
シール部材９０が管材８の内部に挿入される際には、シール部材９０は管材８の内周に接触することなく挿入され、内部に挿入された後に径方向に弾性変形するので、シール部材９０の破損を防止できる。
【００２５】
続いて、貫通孔５４を介して管材８内部に液を満たすと共に、油圧源２８からブースタ２２に高圧圧液を供給する。ブースタ２２から増圧した高圧圧液を貫通孔５４を介して管材８内部に供給する。シール部材９０によりシールされた状態で、管材８の内部に高圧圧液が供給されると、管材８はキャビティ６の形状に応じて膨張する。その際、管材８は押込み型１０，１２により軸方向圧縮力が付与されているので、管材８の膨張に伴って、押込み型１０，１２は軸方向に変位する。圧力検出センサ３６により検出される圧力から、油圧源２８を制御して、管材８内部の圧力を制御するようにするとよい。
【００２６】
バルジ加工終了後は、管材８内部の圧液を抜くと共に、シリンダ１４，１６を駆動して押込み型１０，１２を管材８から引き抜く。よって、付勢部材６８の付勢力により、鍔部８０，８２が管材８の端に押し付けられた状態で、押圧軸５０が引き戻される。
【００２７】
押圧軸５０の後退により、リング部材７４を介したシール部材９０の押圧が開放されて、リング部材７４は押圧軸５０と共に後退する。よって、シール部材９０は元の形状に復帰して、管材８内周への密着が解除される。そして、更に、押圧軸５０が後退すると、シール部材９０も管材８内から外部に引き出される。その際、シール部材９０は径方向に縮小しているので、管材８の内周に接触した状態で引き抜かれることがなく、シール部材９０の破損が防止される。
【００２８】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明のバルジ加工装置は、シール部材を管材の内部に挿入する際に、シール部材を管材内周に接触させることなく挿入でき、また、外部に引き出すときにも、管材内周に接触させることなく引き出すことができるので、シール部材の破損を防止できるという効果を奏する。また、押込み型の移動を利用して、シール部材を弾性変形させるので、他のアクチュエータ等を必要とせず、簡単な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのバルジ加工装置の押込み型の正面図である。
【図２】図１のＡＡ断面図である。
【図３】本発明の一実施形態としてのバルジ加工装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１…金型          ２…上金型
４…下金型        ６…キャビティ
８…管材
１０，１２…押込み型
１４，１６…油圧シリンダ
２０…押込み機構  ２２…ブースタ
３０…圧液供給機構
５０…押圧軸      ５４…貫通孔
５８…摺動軸部    ６０…嵌合軸部
６１…段部        ６２…摺動部材
６８…付勢部材    ７０…規制部材
７４…リング部材  ７６，７８…溝
８０，８２…鍔部  ８８…段部
９０…シール部材  ９２…ストッパ部材
【図１】
0004526632.tif 000002
【図２】
0004526632.tif 000003
【図３】
0004526632.tif 000004