(57)【要約】      （修正有）【課題】断面円形の管の端部に角形状部を拡張成形するときに、精度の良い角形状部を成形する方法と加工用の型を提供する。【解決手段】凹部を有する外型７ａ、７ｂと、外型７ａ、７ｂと協働する内型３ａ、３ｂを管端内部に挿入して角形状部を形成する加工型において、内型３ａに、角形状部の形成が開始されたときに、角形状部を形成する側の管端部に当接して角形状部が成形される方向に押圧力を加えて材料を供給する部分６ａを設けた。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形管の管端部を外部から支持固定する凹部を有する外型と、前記管端部内に挿入されて前記管端部の周方向の一部を拡張して前記外型の凹部と協働して角形状部を成形する内型とからなる加工型において、
前記内型は前記管端部内に挿入された後、前記角形状部の成形が開始されたときに前記角形状部が成形される側の前記管端部の端面のみに前記角形状部へ向けた押圧力を加える押圧部を設けた管端部に角形状部を成形するための加工型。
【請求項２】
前記押圧力を加える部分は前記内型に設けた半径方向の段差部である請求項１記載の管端部に角形形状部を成形するための加工型。
【請求項３】
前記押圧力を加える部分が前記管の円周方向における前記角形状部が成形される側の半分を有する請求項２の管端部に角形形状部を成形する加工型
【請求項４】
前記押圧力を加える部分は前記内型の前進する軸方向に凸となる傾斜部を有し、前記管端部に挿入され前記角形状部の成形時に前記管端部の材料を前記角形状部方向に押し込む力を発生する請求項３の管端部に角形状部を成形する加工型。
【請求項５】
前記内型は前記角形状部を成形する部分を有する内型と前記角形状部を成形する部分を有しない内型に分割されている請求項１乃至請求項４の管端部に角形状部を成形する加工型。
【請求項６】
前記内型は前記角形状部を成形する部分を有する内型が、前記角形状部を有さない内型の平面上をガイドとしてスライドして前記管端部内に挿入される請求項５の管端部に角形状部を成形する加工型
【請求項７】
断面円形管の管端部の外部から支持固定する凹部を有する外型と、内型を前記管端部内に挿入し前記管端部の周方向の一部を拡張して前記外型の凹部と協働して角形状部を成形する方法において、
前記管端部内に挿入された前記内型により前記角形状部の成形が開始されたときに前記角形状部を成形する側の前記管端部の端面に前記角形状部方向に押圧力を加え成形する管端部へ角形状部を成形する加工方法
【請求項８】
断面円形管の管端部の外部から支持固定する凹部を有する外型と、前記管端部内に挿入されて前記管端部の周方向の一部を拡張して前記外型の凹部と協働して前記角形状部を成形する方法において、前記管端部を前記角形状部を成形する前記凹部を有する前記外型内に固定し、次に前記角形状部を形成する部分を有しない内型を前記外型の凹部を有しない側の前記管端部内に挿入し、その後前記角形状部を形成する凸部を有する前記内型を挿入して、前記外型の凹部と前記内型の凸部により管端部に角形状部を成形する請求項７の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面円形の管の端部に角形状部を成形する加工型およびその加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図８、図９に示すように断面円形の管１’の端部に角形状部２’を成形するために、成形形状に合わせた加工内型３’と外型７ａ’、７ｂ’を用意し、前記外型内に先に挿入されている管１の端から内型３を管内に挿入することにより管１’の端部を拡張しながら外型7ａ’、7b’と協働して外形形状に沿うように材料を伸ばし変形させて成形している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案３０９２４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、内外両型により材料を伸ばしながら成形した場合、角形状部２’は円形断面の管１’の元の形状より長く伸ばされることになるため、図８に示すように角形状部２’が丸みを帯びてしまういわゆるダレを生じたり、部分的に肉厚が薄くなり、さらに、場合によっては亀裂が発生する。そこで、断面円形の管１’の端部に角形状部２’を材料に割れを生ずることなくそしてダレを生じずに精度よく成形するには、複数の形状の異なる成形型を用意して、第１工程にて一旦同心円状に拡大してから、第二工程で角形状部を成形するように二つの成形型と、それぞれの型に管をセットして成形する工程を必要としているので、生産性が悪化する問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の技術的課題に鑑みてなされたもので、断面円形の管の端部に角形状部を拡張成形するときに、精度の良い角形状部を成形する方法と加工用の型を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、断面円形の管端部に外型と協働して、挿入する事により角形状部を成形する内型において、前記角形状部の成形が開始されたときに前記角形部を成形する側の前記管端部にのみ当接して押圧力を加える部分を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、生産性が高く、断面円形の管の端部に角形状部を成形するときに、精度の高い角形状部を成形することが出来る効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態１の管の部端部を示す斜視図
【図２】本実施形態１の管の端部を示す正面図
【図３】本実施形態１の管の端部を示す図１のＡ―Ａに沿った断面図
【図４】本実施形態１の内型を示す正面図
【図５】本実施形態１の加工状況を示す側面図
【図６】本実施形態１の型による加工工程図
【図７】本実施形態２の加工状況を示す側面図
【図８】従来の型による加工状態を示す断面図
【図９】従来の型による加工された管端の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態１に係わる断面円形の管１の端部に角形状部２を拡張成形する内型３ａ、３ｂと外型７ａ、７ｂおよび加工方法について図１乃至図６に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、断面円形の管１の端部に角形状部２を形成した管を示している。例えば、内燃機関から排出される排気ガスを導く排気管相互を連結する際に相手方部品の形状に合わせて、断面円形の管1の端部に円形と異なる角形状部２を設けたものである。
【００１１】
図１及び図２の実施形態１では、断面円形の管１の端部に周方向において角形状で、その天井部に当たる壁が管端に向けて下降傾斜している角形状部２が管１の周の一部に半径方向に突出して設けられている。これにより相手部品と係合して回転を防止すると共に取り付け方向を規制するものである。更にこの傾斜と相手管がこの形状を受け入れ易い形状とする事で、相互の挿入性を良好にしている排気管の端部を示している。
【００１２】
この管端形状を成形するためには、図４、図５に記載のような内型３と外型７を用いる。それぞれ二分割されている第１内型３ａ、第２内型３ｂおよび第１外型７ａと第２外型７ｂからなっている。図４は第１内型３ａ、第２内型３ｂが合体されている状況を軸方向から見た正面図である。内型３は図では上下に二分割されている。両者が合体したときには加工されるべき管１の内径にほぼ等しい外径を有するガイド部４があり、第１内型３ａには、ガイド部４の円周の一部をその半径方向に突出した拡張部５が設けられている。
【００１３】
更に、第１内型３ａの拡張部５の軸方向の後方には、ガイド部４や拡張部５より、大径となっている押圧部６が設けられている。押圧部６は拡張部５の設けられている第１内型３ａにのみ設けられている。押圧部６は図４、図５に示すように成形される管１の肉厚とほぼ同じ段差となっている。押圧部６には第１内型３ａが前進移動する方向に凸となる傾斜部６ａが設けられている。この傾斜部６ａによって、第１内型３ａが前進して管１内に挿入されこの押圧部６に管１の端面が当接したときに、管１の端部の材料を拡張部５の方向に押すようになっている。第１内型３ａが管端に当接した後、更に押し込まれるに従って拡張部５方向へ材料は押されて行くようになっている。
【００１４】
第１内型３ａは、第２内型３ｂの平坦面３ｃをガイドにしてスライドするようになっている。この平坦面３ｃは第１内型３ａの角形状を形成する拡張部５と平行な方向になっている。この平坦面３ｃ上を第１内型３ａがスライドするときに、互いにずれないように凹凸嵌合するレール（図示せず）を設けることで精度良く第２内型３ｂをガイドとして第１内型３ａが第１外型７ａと第２外型７ｂ内に挿入する事が出来るようになる。
【００１５】
第２内型３ｂには、拡張部５が設けられておらず管１の管端の内側形状の略半分と同一になっている。
【００１６】
第１外型７ａと第２外型７ｂは第１内型３ａと第２内型３ｂの分割方向と同方向に二分割されており、両外型７を合わせたときに協働してその内部に加工される管１を収容する穴が形成されるように半分の溝がそれぞれ形成されている。更に、管１の角形状部２が形成される側を収容する第１外型７ａには、角形状部２の外径形状に等しい凹部８が設けられている。凹部８は成形するべき外形状に合わせたものとされる。
【００１７】
次に、本実施形態１の作用を説明する。図６（a）〜（ｄ）により、断面円形の管の端部に角形状部を成形する過程を説明する。最初に第１外型７ａ及び第２外型７ｂを開き、第２外型の溝部７ｃ上に管１を設置した後、第１外型７ａを合体して締める。これにより図６（ａ）において示すように管１を第１外型７ａと第２外型７ｂの、対向して管１の外径と同一な凹部を形成する溝によって固定する。このとき、第１内型の前進方向と所定の角度を有するように固定している。角形状部２の天井部分２ａの面方向と一致している。次に、図示しない油圧シリンダ等に取り付けた第２内型３ｂを前進させて管の内壁に沿って、管の軸方向に前進させて管１内に挿入する。第１内型３ａはまだ移動していない。第２内型３ｂにより管１の角形状部の形成されない半周部分が第２外型７ｂと第２内型３ｂにより型内に固定される。図６（ｂ）に示すように、第１内型３ａを第２内型３ｂの平面に沿って前進させる。第１内型３ａと第２内型３ｂの合体する面は第１内型３ａの角形状を形成する拡張部５と平行な方向になっている。図６（ｃ）に示すように、管１の端部が第１内型３ａの拡張部５により管内から外に向かって半径方向に拡張変形され始める。同時に第１内型３ａの押圧部６が管１の端面１ａに当接し始める。図６（ｄ）に示すように、更に、第１内型３ａが前進を続けて、第１外型７ａの凹部８に拡張部５より半径方向外側へ管壁が次々に伸ばされながら進む。同時に押圧部６の傾斜部６ａは側面から見た場合に第１内型３ａの軸方向に凸となるように傾斜しているので管１の端部付近の材料は、第１内型が前進するに従って角形状部２の形成されている方向に押されて、移動させられながら拡張部５により成形が行われる。これにより、角形状部２には十分な材料が供給されるためダレや肉厚の極端な減少による亀裂の発生が防止されて、寸法精度の高い角形状部２の成形が行われる。
【００１８】
その後、拡張成形工程と逆に第１内型３（ａ）を下げ、その後第２内型３（ｂ）を退かせ、第１外型７（ａ）、第２外型７（ｂ）を開けて、管１を取り出し全成形工程を終了する。
【００１９】
このとき、管１の角形状部２の形成されない側の壁は、第１内型３ｂと第２外型７ｂによりしっかりと固定されていると共に、押圧部６が設けられていないので、ほぼ初期の管１の長さのままで、皺が出来ずに単に斜め形状になる。成形終了後に加工装置の固定が外された後、先端部の不要な部分を切断する事により、図１のような端面形状を得ることが出来る。押圧部６を拡張部５の設けられていない側まで設けるとその部分に皺を生じてしまう。
【００２０】
拡張部５と第１外型の凹部の形状を変えることによって、角形状部２の形状を変えることが出来る。
【００２１】
本実施形態２について説明する。本実施形態１では、角形状部２の天井部分２ａが管端部に向けて下降傾斜させるために、第１内型の前進方向と管１の軸方向に所定角度を設けて管１を固定しているが、実施形態２においては、天井部分２ａを管１の軸と平行に固定して成形している。つまり、内型３の拡張部５を管１の軸方向と平行にしている。内型３を管１内に挿入する際二つに分割する必要が無いので、内型３を一つの内型３とする事で内型３の構造および成形方法を簡単にする事が出来る。そのほか、ガイド部４、拡張部５、押圧部６、押圧部６の傾斜部６ａおよびそれぞれの作用に関しては、実施形態１と同一である。
【符号の説明】
【００２２】
１    管
１ａ  端面
２    角形状部
３    内型
３ａ    第１内型
３ｂ    第２内型
４    ガイド部
５    拡張部
６    押圧部
６ａ  傾斜部
７    外型
７ａ  第１外型
７ｂ  第２外型
８    凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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