Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD OF BULGE FORMING AND APPARATUS THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/078356
Kind Code:
A1
Abstract:
Bulge forming machining apparatus (10) comprises heating station (14), pipe expansion station (16), preforming station (18) and principal forming station (20). Straight pipe (12) as a work is pinched by first retention means (22a,22a) or second retention means (22b,22b) and transferred between the above individual stations (14,16,18,20) in accordance with the displacement of the first retention means (22a,22a) or second retention means (22b,22b). Between the preforming machining and the principal forming machining, not only the first retention means (22a,22a) but also the second retention means (22b,22b) are upward and downward movable in a vertical direction and are transferable in a horizontal direction.

Inventors:
HORI IZURU (JP)
YAMAMOTO DAISUKE (JP)
OKUNAKA KEISHI (JP)
NAGAI YUICHI (JP)
MIZUTANI KOUKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2006/325599
Publication Date:
July 03, 2008
Filing Date:
December 22, 2006
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
HONDA MOTOR CO LTD (JP)
HORI IZURU (JP)
YAMAMOTO DAISUKE (JP)
OKUNAKA KEISHI (JP)
NAGAI YUICHI (JP)
MIZUTANI KOUKI (JP)
International Classes:
B21D26/039; B21D26/043; B30B13/00; B30B15/30
Foreign References:
JPH06292929A1994-10-21
JP2004105995A2004-04-08
JPH10156429A1998-06-16
JP2003290845A2003-10-14
JP2003290850A2003-10-14
JP2005324209A2005-11-24
Attorney, Agent or Firm:
CHIBA, Yoshihiro et al. (1-1 Yoyogi 2-chom, Shibuya-ku Tokyo 53, JP)
Download PDF:
Claims:
 中空部材(12)に圧力流体を流通させて成形加工を施すバルジ成形方法であって、
 圧力流体が流通する通路が設けられて第1保持機構(22a)を構成する進退動作可能なロッド(64)で前記中空部材(12)を両端から挟持し、
 前記ロッド(64)に挟持された前記中空部材(12)に圧力流体を流通して膨張させるとともに拡管用金型(26)で堰止する工程と、
 変位機構(54)の作用下に前記第1保持機構(22a)を前記拡管用金型(26)から予備成形用金型(28)に変位させることによって、膨張した前記中空部材(12)を前記予備成形用金型(28)に搬送する工程と、
 前記中空部材(12)に対して前記予備成形用金型(28)で予備成形加工を施す工程と、
 圧力流体が流通する通路が設けられて第2保持機構(22b)を構成する進退動作可能なロッド(64)で前記中空部材(12)を両端から挟持し、変位機構(54)の作用下に前記第2保持機構(22b)を前記予備成形用金型(28)から本成形用金型(30)に変位させることによって、予備成形加工が施された前記中空部材(12)を前記本成形用金型(30)に搬送する工程と、
 前記中空部材(12)を前記本成形用金型(30)で製品形状に成形加工する工程と、
 を有することを特徴とするバルジ成形方法。
 請求項1記載の成形方法において、予備成形加工が施された前記中空部材(12)を回動させた後、前記本成形用金型(30)で成形加工を施すことを特徴とするバルジ成形方法。
 請求項1記載の成形方法において、前記中空部材(12)に対して予備成形加工又は本成形加工を行う際、前記中空部材(12)を、上下方向に平行移動可能又は左右方向に平行移動可能の少なくともいずれかの状態で支持することを特徴とするバルジ成形方法。
 中空部材(12)に圧力流体を流通させて成形加工を施すバルジ成形方法であって、
 圧力流体が流通する通路が設けられて保持機構(212)を構成する進退動作可能なロッド(64)で前記中空部材(12)を両端から挟持し、
 前記ロッド(64)に挟持された前記中空部材(12)に圧力流体を流通して膨張させるとともに拡管用金型(26)で堰止する工程と、
 変位機構(54)の作用下に前記保持機構(212)を前記拡管用金型(26)から本成形用金型(30)側に変位させることによって、膨張した前記中空部材(12)を前記本成形用金型(30)側に搬送する工程と、
 前記中空部材(12)を前記本成形用金型(30)で製品形状に成形加工する工程と、
 を有することを特徴とするバルジ成形方法。
 請求項4記載の成形方法において、前記拡管用金型(26)と前記本成形用金型(30)との間に配設された予備成形用金型(28)で予備成形加工を行うことを特徴とするバルジ成形方法。
 請求項5記載の成形方法において、予備成形加工が施された前記中空部材(12)を回動させた後、前記本成形用金型(30)で成形加工を施すことを特徴とするバルジ成形方法。
 請求項4記載の成形方法において、前記中空部材(12)に対して予備成形加工又は本成形加工を行う際、前記中空部材(12)を、上下方向に平行移動可能又は左右方向に平行移動可能の少なくともいずれかの状態で支持することを特徴とするバルジ成形方法。
 中空部材(12)に圧力流体を流通させて成形加工を施すためのバルジ成形加工装置であって、
 圧力流体が流通する通路が設けられ、且つ前記中空部材(12)を両端から挟持する進退動作可能なロッド(64)を有する第1保持機構(22a)及び第2保持機構(22b)と、
 前記ロッド(64)に挟持され且つ圧力流体が流通されて膨張する前記中空部材(12)を堰止する拡管用金型(26)と、
 膨張した前記中空部材(12)に対して予備成形加工を行うための予備成形用金型(28)と、
 予備成形加工が施された前記中空部材(12)を製品形状に成形加工する本成形用金型(30)と、
 前記第1保持機構(22a)を前記拡管用金型(26)から前記予備成形用金型(28)に接近又は離間する方向に変位させるとともに、前記第2保持機構(22b)を前記予備成形用金型(28)から前記本成形用金型(30)に接近又は離間する方向に変位させる変位機構(54)と、
 を具備し、
 前記第1保持機構(22a)及び前記第2保持機構(22b)が前記変位機構(54)の作用下に変位することにより、前記第1保持機構(22a)を構成する前記ロッド(64)に挟持された前記中空部材(12)を前記拡管用金型(26)から前記予備成形用金型(28)に搬送し、前記第2保持機構(22b)を構成する前記ロッド(64)に挟持された前記中空部材(12)を前記予備成形用金型(28)から前記本成形用金型(30)に搬送することを特徴とするバルジ成形加工装置。
 請求項8記載の装置において、前記第1保持機構(22a)及び/又は前記第2保持機構(22b)を回動させるための回動機構(104)を有することを特徴とするバルジ成形加工装置。
 請求項8記載の装置において、前記拡管用金型(26)に搬送される前の前記中空部材(12)を加熱するための加熱ユニット(24)を有することを特徴とするバルジ成形加工装置。
 請求項8記載の装置において、前記第1保持機構(22a)及び/又は前記第2保持機構(22b)を上下方向に平行移動可能な昇降機構(120)、又は左右方向に平行移動可能な平行移動機構の少なくともいずれかを有することを特徴とするバルジ成形加工装置。
 中空部材(12)に圧力流体を流通させて成形加工を施すためのバルジ成形加工装置であって、
 圧力流体が流通する通路が設けられ、且つ前記中空部材(12)を両端から挟持する進退動作可能なロッド(64)を有する保持機構(212)と、
 前記ロッド(64)に挟持され且つ圧力流体が流通されて膨張する前記中空部材(12)を堰止する拡管用金型(26)と、
 膨張した前記中空部材(12)を製品形状に成形加工する本成形用金型(30)と、
 前記保持機構(212)を前記拡管用金型(26)から前記本成形用金型(30)に接近又は離間する方向に変位させる変位機構(54)と、
 を具備し、
 前記保持機構(212)が前記変位機構(54)の作用下に変位することにより、前記ロッド(64)に挟持された前記中空部材(12)を前記拡管用金型(26)から前記本成形用金型(30)側に搬送することを特徴とするバルジ成形加工装置。
 請求項12記載の装置において、前記拡管用金型(26)と前記本成形用金型(30)との間に、膨張した前記中空部材(12)に対して予備成形加工を行うための予備成形用金型(28)が配設されたことを特徴とするバルジ成形加工装置。
 請求項13記載の装置において、前記保持機構(212)を回動させるための回動機構(104)を有することを特徴とするバルジ成形加工装置。
 請求項12記載の装置において、前記拡管用金型(26)に搬送される前の前記中空部材(12)を加熱するための加熱ユニットを有することを特徴とするバルジ成形加工装置。
 請求項12記載の装置において、前記保持機構(212)が上下方向に平行移動可能な昇降機構(120)、又は左右方向に平行移動可能な平行移動機構(54)の少なくともいずれかを有することを特徴とするバルジ成形加工装置。
Description:
バルジ成形方法及びその装置

 本発明は、中空部材に圧力流体を流通さ て成形加工を施すバルジ成形方法及びその 置に関する。

 長尺であり、且つ長手方向に直交する方 の断面形状・寸法が部位によって相違する 空成形体を作製する手法として、バルジ成 加工が採用されている(例えば、特許文献1 照)。そして、バルジ成形加工を実施するた のバルジ成形加工装置は、特許文献2、3に 載されているように、1台の圧縮機構を備え 該圧縮機構に対して金型が交換可能に構成 れる。すなわち、該成形加工装置は、複数 の金型を有し、成形しようとする形状に応 た金型に交換可能である。

 直管を原材料とするバルジ成形加工につ 具体的に説明すると、先ず、この直管が挟 されて金型に収容され、この状態で、圧力 体(一般的には高圧水)が直管の内部に供給 れる。

 このため、直管の内周壁が圧力流体に押 され、これにより直管が直径方向外方に膨 する。直管が金型に収容されているので、 張した部位は最終的に金型で堰止され、こ ために直管がキャビティに対応する形状に 形加工される。この工程は、拡管工程とも 称される。

 次に、圧縮機構から前記金型が取り外さ 、次なる成形加工を行うための別の金型が 着される。この際、拡管工程に使用された 型が圧縮機構から退避する一方、成形加工 使用される金型が圧縮機構まで移動する。

 そして、膨張した直管がこの金型に移さ 、圧縮機構の作用下に前記直管が圧潰され 所定の形状に成形される。これにより、最 成形品が得られるに至る。

特開2002-96118号公報

特開平10-156429号公報

特開2001-150048号公報

 上記から諒解されるように、バルジ成形 工においては、従来から金型を移動させて 換するようにしている。しかしながら、こ 場合、重量物である金型を移動するために 時間を要するので、直管から最終成形品を るまでのサイクルタイムが長期化するとい 不具合がある。

 さらに、例えば、自動車車体のフレーム の複雑な形状のものを拡管工程及び最終成 工程の2工程のみで作製することは容易では なく、このため、拡管工程の後に予備成形加 工を行うことが検討されているが、3個の金 を1つの圧縮機構に交換可能とすることは、 置構成の複雑化を招く。しかも、3個の金型 を移動可能に設置することも容易ではなく、 仮に設置できたとしても、広大なスペースが 必要となる。

 以上の不具合を回避するべく、拡管工程 行う金型、予備成形加工を行う金型及び最 成形を行う金型を個別に用意し、ワークを ボットで搬送することで各金型に移動させ ことが想起される。しかしながら、この場 、ロボットが必要となるために装置構成が 雑となり、設備投資も高騰するという不都 がある。

 本発明の一般的な目的は、サイクルタイ を短縮し得るバルジ成形方法を提供するこ にある。

 本発明の主たる目的は、2個以上の金型を 具備する場合であっても装置構成を簡素にす ることが可能なバルジ成形加工装置を提供す ることにある。

 本発明の別の目的は、成形加工途中の中 部材が変形し難いバルジ成形加工装置を提 することにある。

 本発明の一実施形態によれば、中空部材に 力流体を流通させて成形加工を施すバルジ 形方法であって、
 圧力流体が流通する通路が設けられて第1保 持機構を構成する進退動作可能なロッドで前 記中空部材を両端から挟持し、
 前記ロッドに挟持された前記中空部材に圧 流体を流通して膨張させるとともに拡管用 型で堰止する工程と、
 変位機構の作用下に前記第1保持機構を前記 拡管用金型から予備成形用金型に変位させる ことによって、膨張した前記中空部材を前記 予備成形用金型に搬送する工程と、
 前記中空部材に対して前記予備成形用金型 予備成形加工を施す工程と、
 圧力流体が流通する通路が設けられて第2保 持機構を構成する進退動作可能なロッドで前 記中空部材を両端から挟持し、変位機構の作 用下に前記第2保持機構を前記予備成形用金 から本成形用金型に変位させることによっ 、予備成形加工が施された前記中空部材を 記本成形用金型に搬送する工程と、
 前記中空部材を前記本成形用金型で製品形 に成形加工する工程と、
 を有するバルジ成形方法が提供される。

 本発明においては、保持機構に挟持され 中空部材(ワーク)を金型間で移送するよう している。換言すれば、重量物である金型 はなく、ワークが前記保持機構ごと変位さ る。ワークは金型に比して著しく小規模且 軽量であり、このため、移送が極めて容易 ある。従って、ワークから最終成形品を得 までのサイクルタイムが短縮される。すな ち、本発明によれば、バルジ成形加工の効 が著しく向上する。

 また、保持機構を2組備えるので、2個の ークに対して同時に成形加工を施すことが きる。このため、バルジ成形加工の効率が 層向上する。

 しかも、この場合、金型を移動させるた の機構が不要となる。従って、装置構成を しく簡素化することもできる。

 保持機構として、1組のみを用いるようにし てもよい。すなわち、本発明の別の一実施形 態によれば、中空部材に圧力流体を流通させ て成形加工を施すバルジ成形方法であって、
 圧力流体が流通する通路が設けられて保持 構を構成する進退動作可能なロッドで前記 空部材を両端から挟持し、
 前記ロッドに挟持された前記中空部材に圧 流体を流通して膨張させるとともに拡管用 型で堰止する工程と、
 変位機構の作用下に前記保持機構を前記拡 用金型から本成形用金型側に変位させるこ によって、膨張した前記中空部材を前記本 形用金型側に搬送する工程と、
 前記中空部材を前記本成形用金型で製品形 に成形加工する工程と、
 を有するバルジ成形方法が提供される。

 この場合においても、保持機構に挟持さ たワークを金型間で移送するので金型を移 させる必要がなく、バルジ成形加工の効率 著しく向上する。

 なお、この場合、前記拡管用金型と記本 形用金型との間に予備成形用金型を配設し ワークに対して予備成形加工を行うように てもよい。

 いずれにおいても、予備成形加工を行う 合、前記中空部材を回動させた後に前記本 形用金型で本成形加工を施すようにしても い。これにより、所望の形状の最終製品を ることが容易となる。

 なお、中空部材に供給する圧力流体とし は、圧縮気体が好適である。圧縮気体供給 構は、高圧液体の供給機構に比して小規模 ある。従って、設備投資が低廉化され、設 スペースも狭小化することができる。

 また、中空部材に対して予備成形加工又 本成形加工を施す際、該中空部材を、上下 向に平行移動可能又は左右方向に平行移動 能の少なくともいずれかの状態として支持 ることが好ましい。これにより、中空部材 変形することが回避される。従って、寸法 度に優れた最終成形品を得ることができる

 さらに、中空部材をロッドで保持した状 で加熱することにより、加熱ユニットでク ンプされた中空部材が該加熱ユニットに押 されて撓むことを回避することができる。

 本発明のまた別の一実施形態によれば、中 部材に圧力流体を流通させて成形加工を施 ためのバルジ成形加工装置であって、
 圧力流体が流通する通路が設けられ、且つ 記中空部材を両端から挟持する進退動作可 なロッドを有する第1保持機構及び第2保持 構と、
 前記ロッドに挟持され且つ圧力流体が流通 れて膨張する前記中空部材を堰止する拡管 金型と、
 膨張した前記中空部材に対して予備成形加 を行うための予備成形用金型と、
 予備成形加工が施された前記中空部材を製 形状に成形加工する本成形用金型と、
 前記第1保持機構を前記拡管用金型から前記 予備成形用金型に接近又は離間する方向に変 位させるとともに、前記第2保持機構を前記 備成形用金型から前記本成形用金型に接近 は離間する方向に変位させる変位機構と、
 を具備し、
 前記第1保持機構及び前記第2保持機構が前 変位機構の作用下に変位することにより、 記第1保持機構を構成する前記ロッドに挟持 れた前記中空部材を前記拡管用金型から前 予備成形用金型に搬送し、前記第2保持機構 を構成する前記ロッドに挟持された前記中空 部材を前記予備成形用金型から前記本成形用 金型に搬送するバルジ成形加工装置が提供さ れる。

 このように、予備成形用金型を設けると もに保持機構を2組備えることにより、2個 ワークに対して同時に成形加工を施すこと できる。従って、最終成形品を効率よく作 することができる。換言すれば、バルジ成 加工の効率が一層向上する。

 本発明のさらに別の一実施形態によれば、 空部材に圧力流体を流通させて成形加工を すためのバルジ成形加工装置であって、
 圧力流体が流通する通路が設けられ、且つ 記中空部材を両端から挟持する進退動作可 なロッドを有する保持機構と、
 前記ロッドに挟持され且つ圧力流体が流通 れて膨張する前記中空部材を堰止する拡管 金型と、
 膨張した前記中空部材を製品形状に成形加 する本成形用金型と、
 前記保持機構を前記拡管用金型から前記本 形用金型に接近又は離間する方向に変位さ る変位機構と、
 を具備し、
 前記保持機構が前記変位機構の作用下に変 することにより、前記ロッドに挟持された 記中空部材を前記拡管用金型から前記本成 用金型側に搬送するバルジ成形加工装置が 供される。

 このように構成した場合でも、金型を移 させることなく中空部材を移動させて成形 工を行うことができる。従って、装置構成 簡素となる。

 このバルジ成形加工装置には、拡管用金 と本成形用金型との間に、膨張した前記中 部材に対して予備成形加工を行うための予 成形用金型を配設するようにしてもよい。 れにより、中空部材を段階的に変形させる とができるので、一度に大きく変形させる りも加工が容易となる。

 いずれの装置においても、保持機構を回 させるための回動機構を設けることが好ま い。これにより、所望の形状の最終製品を ることが容易となる。

 前記ロッド及び前記中空部材に流通させ 圧力流体は、上記した理由から、圧縮気体 好ましい。すなわち、この場合、バルジ成 加工装置には圧縮気体供給設備が付設され 。また、中空部材の変形能を向上させるべ 、拡管用金型に搬送される前の中空部材を 熱するための加熱ユニットを設けることが ましい。

 そして、本成形用金型で中空部材に対し 成形加工を施す際、ロッドを、上下方向に 行移動可能又は左右方向に平行移動可能の なくともいずれかの状態とすることが好ま く、双方を可能とすることが最も好ましい これにより、中空部材が所定の形状以外に 形することが回避され、寸法精度に優れた 終成形品を得ることができる。

第1実施形態に係るバルジ成形加工装置 の概略全体正面図である。 図1のバルジ成形加工装置の概略側面図 である。 図1のバルジ成形加工装置を上方から模 式的に示した概略平面図である。 図1のバルジ成形加工装置を構成する保 持機構の概略構成図である。 図4の保持機構の概略正面図である。 図1のバルジ成形加工装置を構成する複 数個の金型の概略構成図である。 1個目のワークに拡管加工を施すととも に、2個目のワークを加熱ステーションに配 した状態を示す概略平面図である。 直管に対し、第1下型と第1上型で拡管 工を施す状態を示す要部概略縦断面図であ 。 拡管加工が終了した1個目のワークを第 2保持機構で挟持するとともに、2個目のワー を第1保持機構で挟持した状態を示す概略平 面図である。 第2保持機構に挟持された1個目のワー に対して予備形成加工を行っている状態を す概略平面図である。 第1半製品に対し、第2下型と第2上型で 予備成形加工を施す状態を示す要部概略縦断 面図である。 保持機構が図4に示す位置から90°回動 たことを示す概略正面図である。 第2半製品に対し、第3下型と第3上型で 本成形加工を施す状態を示す要部概略縦断面 図である。 第2保持機構に挟持された第2半製品に して本成形加工を行う一方、第1保持機構に 挟持された2個目のワークに対して拡管加工 行っている状態を示す概略平面図である。 加熱ステーションまで戻った第1保持 構が3個目のワークを挟持するとともに、拡 ステーションまで戻った第2保持機構が2個 のワークを挟持した状態を示す概略平面図 ある。 第2実施形態に係るバルジ成形加工装 を上方から模式的に示した概略平面図であ 。

 以下、本発明に係るバルジ成形方法につ それを実施する成形加工装置との関係で好 な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照し 詳細に説明する。

 図1及び図2は、それぞれ、第1実施形態に るバルジ成形加工装置10の概略全体正面図 び概略側面図であり、図3は、このバルジ成 加工装置10の上方からの模式的な概略平面 である。

 図1及び図3から諒解されるように、この ルジ成形加工装置10は、ワーク12(中空部材) 対して誘導加熱を行う加熱ステーション14、 加熱されたワーク12の内部に圧縮気体を流通 せながら拡管工程を行う拡管ステーション1 6、膨張したワーク12に対して予備成形加工を 施す予備成形ステーション18、予備成形加工 施されたワーク12に対して本成形加工を施 本成形ステーション20を有する。また、後述 するように、ワーク12は、1組の第1保持機構22 a、22aに両端から挟持されてステーション14、 16間を搬送され、第2保持機構22b、22bに両端か ら挟持されてステーション18、20間を搬送さ る。

 そして、加熱ステーション14には加熱ユ ットとしての加熱電極24(図3参照)が配設され 、拡管ステーション16、予備成形ステーショ 18、本成形ステーション20には、それぞれ、 拡管加工用の拡管用金型26、予備成形加工用 予備成形用金型28、本成形加工用の本成形 金型30が配設されている(図1参照)。

 バルジ成形加工装置10はメインフレーム32 を有し、加熱ステーション14から本成形ステ ション20にわたって下サブフレーム34、上サ ブフレーム36が橋架されている。前記第1及び 第2保持機構22a、22bは、後述するように、こ ら下サブフレーム34及び上サブフレーム36に って変位する。

 すなわち、加熱ステーション14で第1保持 構22a、22aによって挟持されたワーク12は、 第1保持機構22a、22a、ないしはその後に該ワ ク12を挟持した第2保持機構22b、22bが拡管用 型26、予備成形用金型28、本成形用金型30へ 順次変位することに伴って、拡管ステーシ ン16、予備成形ステーション18、本成形ステ ーション20に移送される。

 図4に示すように、第1保持機構22aを構成 るボディ38は、ホルダ40の開口した一端から 他端に設けられた孔部42に通されている。 お、このホルダ40の下端面及び上方側面には 、第1係合部材44、側板46がそれぞれ設置され おり、側板46には第2係合部材48が設置され いる。これら第1係合部材44及び第2係合部材4 8は、それぞれ、下サブフレーム34及び上サブ フレーム36の各々に敷設された案内レール50 52に摺動自在に係合されている。

 また、側板46には変位機構を構成するサ ボモータ54が固定されており、図1及び図5に すように、該サーボモータ54の回転軸56には 第1ピニオン58が嵌合されている。一方、上サ ブフレーム36の上端面には第1ラック60が設け れており、前記第1ピニオン58は、この第1ラ ック60に噛合している。

 図4に示すように、ボディ38の一端部には ーク挟持用シリンダ62が設置されている。 のワーク挟持用シリンダ62のロッド64は、ボ ィ38の他端部に設けられた孔部42から突出し ており、図4における矢印X1、X2方向に指向し 前進・後退動作する。なお、このロッド64 は、図示しない圧縮エア通路が形成されて る。

 さらに、ボディ38は、回動機構を構成す ボディ回動用シリンダ104の作用下に、90°回 することが可能である。すなわち、図1、図 4及び図5に示すように、ボディ38の下方に配 されたボディ回動用シリンダ104のロッド106 は、連結部材108を介して従動ロッド110がボ ィ回動用シリンダ104と平行に延在するよう 連結されている。この従動ロッド110には第2 ック112が設けられ、一方、ボディ38を構成 る円筒部114の側周壁には、該第2ラック112に 合する円弧状の第2ピニオン116が固定されて いる。従って、ボディ回動用シリンダ104のロ ッド106が図5におけるY1、Y2方向に進退動作す ことに伴い、円筒部114、ひいてはボディ38 矢印B1、B2方向に回動する。

 ボディ38の上方にはブラケット118が設け れており(図4参照)、昇汞機構を構成するボ ィ昇降用シリンダ120のロッド122の先端は、 びがある状態でこのブラケット118内に収容 れている。すなわち、ロッド122の先端が幅 に設けられることによってブラケット118か の抜け止めがなされ、結局、ロッド122は、 ラケット118を介して間接的にボディ38を昇降 動作させる。

 なお、ボディ昇降用シリンダ120はホルダ4 0の上端面に設置されており、ロッド122は、 端面に設けられた通孔124に通されている。 言すれば、ボディ昇降用シリンダ120は、倒 した状態でホルダ40の上端面に位置決め固定 されている。

 勿論、一方の第2保持機構22bも同様に構成 されており(図2参照)、従って、同一の構成要 素には同一の参照符号を付して詳細な説明を 省略する。

 ここで、加熱ステーション14には、図3に す加熱電極24が配設されており、各加熱電 24は、ワーク12に対して接近・離間自在であ 。下方の加熱電極24と上方の加熱電極24は、 ワーク12を挟んで互いに対向する位置に配置 れ、ワーク12全体を4本の加熱電極24で加熱 るようになっている。

 加熱ステーション14に並列する拡管ステ ション16、予備成形ステーション18、本成形 テーション20には、それぞれ、拡管用の拡 用金型26、予備成形加工用の予備成形用金型 28、本成形加工用の本成形用金型30が配設さ ている(図3参照)。そして、図2及び図6に示す ように、拡管用金型26は、第1下型130及び第1 型132を有し、この中、第1下型130には、メイ フレーム32に支持された第1下型用シリンダ1 34のロッドが連結されている(図1参照)。すな ち、第1下型130は、第1下型用シリンダ134の 用下に、鉛直方向に沿って変位可能である

 予備成形ステーション18における予備成 用金型28、及び本成形ステーション20におけ 本成形用金型30も、拡管用金型26と略同様に 構成されている。すなわち、図1及び図6に示 ように、予備成形用金型28は第2下型180及び 2上型182を有し、この中、第2下型180には、 インフレーム32に支持された第2下型用シリ ダ184のロッドが連結されている。同様に、 成形用金型30は第3下型188、第3上型190を有し この中の第3下型188に第3下型用シリンダ192 ロッドが連結されている。勿論、第2下型180 び第3下型188は、前記シリンダ184、192の作用 下に、鉛直方向に沿って変位可能である(図1 照)。

 なお、上型132、182、190は、メインフレー 32に位置決め固定されている。また、各型13 0、132、180、182、188、190は、図示しない加熱 段によって所定温度に加熱されている。

 第1実施形態に係るバルジ成形加工装置10 、基本的には以上のように構成されるもの あり、次に、その作用効果につき、アルミ ウム合金製の直管に対して成形加工を施す ルジ成形方法を例示して説明する。なお、 下の説明においては、直管に対してワーク 同一の参照符号12を付すこととする。

 第1及び第2保持機構22a、22bの各々は、例 ば、図3に示されるように、加熱ステーショ 14及び拡管ステーション16に配置される。そ して、直管12が加熱ステーション14に移送さ た後、第1保持機構22a、22aに挟持される。

 その一方で、加熱電極24(図3参照)に通電 なされることに伴って該加熱電極24が発熱し 、この状態で、加熱電極24が直管12に対して 近する。最終的に、加熱電極14の先端部が直 管12の側周壁に当接し、これにより直管12が 熱される。

 加熱された直管12は、450~550℃程度に昇温 れるために熱膨張を起こす。換言すれば、 手方向の寸法が大きくなる。そこで、第1実 施形態においては、加熱電極24が直管12の長 方向に変位自在な状態で、加熱電極14の先端 部を直管12に当接させるようにしている。こ ため、加熱電極24は、直管12の熱膨張による 長手方向への延伸に対応して、該直管12の長 方向に沿って変位する。従って、直管12が 膨張を起こしても、該直管12における加熱電 極24でクランプされた部位に座屈が生じるこ を回避することができる。

 このようにして加熱された直管12は、第1 持機構22aが変位することによって拡管ステ ション16(図1及び図3参照)に移送される。す わち、ボディ昇降用シリンダ120(図4参照)が 勢され、これに伴って該ボディ昇降用シリ ダ120のロッド122が後退動作する。その結果 ブラケット118がロッド122に引っ張られ、こ により、ボディ38が上昇する。

 次に、サーボモータ54が付勢されて回転 56が回転動作を開始する。これに追従して回 転動作した第1ピニオン58が第1ラック60との噛 合によって転動し、その結果、第1保持機構22 aが拡管ステーション16に向かって変位を開始 する。この際、第1保持機構22aは、下サブフ ーム34及び上サブフレーム36に設けられた案 レール50、52に案内される。

 第1保持機構22aが拡管ステーション16に到 すると、サーボモータ54が滅勢され、これ より第1ピニオン58の第1ラック60による転動 ひいては第1保持機構22aの変位が停止する。 して、ボディ昇降用シリンダ120が付勢され ロッド122が伸張して第1保持機構22aが下降す る。最終的に、直管12が第1下型130と第1上型13 2の間に位置する。なお、第1下型130と第1上型 132は、図示しない前記加熱手段によって予め 所定温度まで昇温されている。

 このようにして第1保持機構22aが拡管ステ ーション16に変位するのに合わせて、拡管ス ーション16に配置されていた第2保持機構22b 予備成形ステーション18に変位する(図7参照 )。その一方で、2本目の直管12が加熱ステー ョン14に用意される。

 その後、第1下型用シリンダ134が付勢され 、第1下型130が直管12に指向して上昇する。こ れにより型閉じがなされて、図8に示すよう 、第1下型130と第1上型132で形成されるキャビ ティ196に直管12が収容される。キャビティ196 一部の寸法は直管12に比して大きく、この め、直管12の側周壁の一部は、第1下型130及 第1上型132の双方から離間する。

 次に、ロッド64に設けられた前記圧縮エ 通路を介して圧縮エアが直管12の内部に供給 され、これに伴って直管12の内部の圧力が上 する。すなわち、直管12が圧縮エアによっ 内部から押圧され、第1下型130と第1上型132か ら離間した部位では、これら第1下型130と第1 型132に指向して膨出し始める。

 膨出した部位は、最終的に、第1下型130及 び第1上型132に堰止される。これにより膨出 停止され、図7に示すように、キャビティ196 対応する形状の第1半製品200が形成される。

 このようにして拡管加工がなされている 、第1下型130及び第1上型132が前記加熱手段 よって加熱されているので、直管12の温度が 下降することが回避される。

 ここで、直管12の長手方向寸法を変更し いで膨出させると、該直管12の肉厚が小さく なってしまう。これを回避するべく、本実施 の形態では、直管12が膨出することに伴って ッド64が前進動作する。従って、第1半製品2 00の肉厚が小さくなってしまうことはない。

 型閉じがされて所定時間が経過した後、 ッド64の圧縮エア通路を介して圧縮エアが 気される。そして、第1下型130が下降して型 きがなされ、図7に示す状態となる。

 拡管加工が終了すると、第1保持機構22a、 22aは、後退動作することで第1半製品200を解 する。そして、図9に示すように、加熱ステ ション14に戻った第1保持機構22a、22aが2本目 の直管12を挟持するとともに、拡管ステーシ ン16に戻った第2保持機構22b、22bが第1半製品 200(1本目の直管12の成形加工物)を挟持する。

 第1半製品200は、次に、加熱ステーション 14から拡管ステーション16への移送と同様に て予備成形ステーション18に移送される(図10 参照)。すなわち、第2保持機構22bのボディ昇 用シリンダ120(図4参照)が付勢されてボディ3 8が上昇し、次に、サーボモータ54の回転作用 下に第1ピニオン58が第1ラック60上を転動して 、第2保持機構22bが予備成形ステーション18に 向かって変位する。勿論、この際においても 、第2保持機構22bは案内レール50、52に案内さ る。

 上記の移送により、第1半製品200が第2下 180と第2上型182の間に配置される。その後、 ディ昇降用シリンダ120のサーボモータを滅 し、いわゆるサーボフリーの状態とする。 の場合、ボディ昇降用シリンダ120のロッド1 22に外力が加わると、該ロッド122は、外力の きさに応じた変位量で進退動作する。

 次に、第2下型用シリンダ184のみが付勢さ れて第2下型180が上昇し、第2上型182に指向し 第1半製品200を押圧する。

 この際、上記したようにボディ昇降用シ ンダ120がサーボフリーの状態であるので、 2下型180による第1半製品200の押圧に伴い、 2保持機構22bのロッド64は、図4に仮想線で示 たように鉛直方向に平行して上昇する。

 以上から諒解されるように、第1半製品200 が上方に押圧されても、ボディ昇降用シリン ダ120からの抵抗はない。このため、第1半製 200を、第2上型182に指向して容易に接近させ ことができる。また、第2保持機構22bが鉛直 方向に変位可能であるので、押圧された第1 製品200が第2保持機構22bから離脱することも い。従って、第1半製品200と第2保持機構22b 間から圧縮エアが漏洩することもない。

 第2下型180が第1半製品200に当接する直前 、ロッド64の圧縮エア通路から圧縮エアが供 給される。この際の供給圧力は、第1半製品20 0が拡管されない程度に設定すればよい。

 第2下型180が第1半製品200に当接すると、 11に示すキャビティ202が形成される。この場 合、第1半製品200における一部が圧潰され、 面楕円形状の部位が設けられる。その結果 図10に示す第2半製品204が作製される。

 圧潰(予備成形)は、第2下型180が第2上型182 に接近することに伴って進行する。この圧潰 の際、サーボモータ54がサーボフリーとなる うにする。すなわち、サーボモータ54の回 軸56に対する力を低減させる。このため、第 2保持機構22bは、圧潰の際、各ステーション14 、16、18、20が並列された方向(水平方向)にお ても平行移動可能となる。

 圧潰が終了すると、圧縮エアが排気され 後、第2下型用シリンダ184が付勢されて第2 型180が下降する。これにより型開きがなさ るとともに、ボディ昇降用シリンダ120がサ ボフリーであることから、第2半製品204が初 の位置に戻る。

 以上のようにして予備成形ステーション1 8で予備成形加工が行われて第2半製品204が作 されている間、図10に示すように、2本目の 管12の加熱が加熱ステーション14で続行され ていてもよい。

 露呈した第2半製品204は、次に、拡管ステ ーション16から予備成形ステーション18への 送と同様にして、本成形ステーション20に移 送される。すなわち、上記と同様に、第2保 機構22bのボディ昇降用シリンダ120(図4参照) 付勢されてボディ38が上昇し、次に、サーボ モータ54の回転作用下に第1ピニオン58が第1ラ ック60上を転動して、第2保持機構22bが案内レ ール50、52に案内されながら本成形ステーシ ン20に向かって変位する。

 この移送の途中、ボディ回動用シリンダ1 04(図5参照)が付勢される。図12に示すように ロッド106が矢印Y2方向に後退すると従動ロッ ド110が後退し、これに追従して、第2ラック11 2に噛合した第2ピニオン116が矢印B2方向に回 する。その結果、ボディ38、ひいては保持機 構22が矢印B2方向に90°だけ回動し、第2半製品 204も90°回動する。すなわち、予備成形加工 終了した時点では、第2半製品204には、断面 状が横方向に長尺な楕円となる部位が存在 るが(図11参照)、ボディ38が回転されること 伴い、当該部位が縦方向に長尺な楕円とな 。

 移送が終了すると、第2半製品204が第3下 188と第3上型190の間に配置される。その後、 記と同様に、ボディ昇降用シリンダ120をサ ボフリーとする。

 次に、第3下型用シリンダ192を付勢して第 3下型188を上昇させ、第3上型190に指向して第2 半製品204を押圧する。

 この際においても、予備成形加工と同様 、ボディ昇降用シリンダ120がサーボフリー 状態であるので、第3下型188による第2半製 204の押圧に伴い、第2保持機構22bのロッド64 、図4に仮想線で示すように鉛直方向に平行 て上昇する。

 従って、第2半製品204は、第3上型190に指 して容易に接近する。勿論、第3下型188で押 された第2半製品204がロッド64から離脱する ともない。

 第3下型188が第2半製品204に当接する直前 、ロッド64の圧縮エア通路から圧縮エアが供 給される。

 第3下型188が第2半製品204に当接すると、 13に示すキャビティ206が形成される。この場 合、第2半製品204における一部が圧潰され、 14に示す最終成形品208が作製される。

 図13から諒解されるように、本成形工程 行う際のプレス力は、横方向に長尺な楕円 押圧する場合よりも縦方向に長尺な楕円を 圧する場合の方が小さくなる。すなわち、 2半製品を回動させることによって、本成形 工時のプレス力を小さくすることができる しかも、第2半製品204の横方向寸法が小さい ので、本成形用金型30において該横方向に対 する幅方向寸法を小さくすることもできる

 この本成形加工でも、成形の際にサーボ ータ54がサーボフリーとなるようにすれば 第2保持機構22bが成形に伴って水平方向に移 可能となる。

 成形が終了すると、圧縮エアが排気され 後、ワーク挟持用シリンダ62が付勢される すなわち、ロッド64が図4におけるX2方向に後 退動作し、これにより最終成形品208が第2保 機構22b、22bから解放され、第3下型188に載置 れる。

 その後、第3下型用シリンダ192が付勢され 、最終成形品208を載置した第3下型188が下降 る。

 第3下型188に載置された最終成形品208は、 取り出し治具を有するロボットに把持される 。また、第3下型188に設けられたイジェクタ 付勢され、これにより最終成形品208が第3下 188から離脱する。離脱した最終成形品208を 記ロボットで取り出し、次工程に搬送する

 以上のようにして第2半製品204が第2保持 構22bの変位作用下に本成形ステーション20に 移送されるのと同時に、図14に示すように、 1保持機構22aの変位に伴って直管12が拡管ス ーション16に移送される。すなわち、第2半 品204に上記の本成形加工が施されると同時 、直管12に拡管加工が施される。さらに、3 目の直管12が加熱ステーション14に用意され る。

 第2半製品204に対する本成形加工が終了し た際、上記したように第2保持機構22bが最終 形品208(1本目の直管12)を解放する一方で、第 1保持機構22aが第1半製品200(2本目の直管12)を 放する。そして、図15に示すように、最終成 形品208が払い出しされる一方、第1保持機構22 a、22aが加熱ステーション14まで戻って3本目 直管12を挟持するとともに、第2保持機構22b 22bが拡管ステーション16まで戻って第1半製 200を挟持する。以降は、上記と同様の過程 繰り返される。

 以上のように、本実施の形態では、ワー である直管12を第1保持機構22a、22a又は第2保 持機構22b、22bで保持し、この状態で、複数の 金型26、28、30間を移送するようにしている。 このため、金型26、28、30を移動させる必要が ない。

 しかも、第1実施形態では、複数の金型26 28、30を並列配置することができる。従って 、装置構成が複雑化することもなければ、金 型26、28、30を移動可能に設置する必要もない 。また、重量物である金型26、28、30を移動す る必要がないので、サイクルタイムも短縮す ることができる。

 このように、第1実施形態によれば、ワー ク12を金型26、28、30間で移送する装置構成と ることで、金型26、28、30の間をロボットで 送する装置構成に比して簡素となるととも 、作業が簡便となり、最終成形品208を得る でのサイクルタイムも短縮するという利点 ある。

 しかも、第1実施形態によれば、2本の直 12、12に対して同時に成形加工を施すことが きる。従って、サイクルタイムを短縮する とができる。

 次に、第2実施形態に係るバルジ成形加工 装置につき説明する。図16は、第2実施形態に 係るバルジ成形加工装置210の上方からの模式 的な概略平面図である。

 このバルジ成形加工装置210は、第1及び第 2保持機構22a、22bと同一構成の保持機構212を1 有することを除いて、第1実施形態に係るバ ルジ成形加工装置10に準拠して構成されてい 。勿論、各構成要素の構成・動作も第1実施 形態と同一である。

 第2実施形態に係るバルジ成形加工装置210 では、これら保持機構212、212がワークを挟持 して、各ステーション14、16、18、20間を変位 る。すなわち、直管12は、先ず、加熱ステ ション14で保持機構212、212に挟持されて加熱 電極24で加熱され、保持機構212が第1実施形態 と同様にして拡管ステーション16に変位する とで該拡管ステーション16に移送される。

 次に、該拡管ステーション16で直管12に対 する拡管工程が実施されて第1半製品202が得 れ、この第1半製品202は、保持機構212が予備 形ステーション18に変位することで該予備 形ステーション18に移送される。

 さらに、該予備成形ステーション18で第1 製品202に対する予備成形工程が実施されて 2半製品204が得られた後、保持機構212が本成 形ステーション20に変位することで該本成形 テーション20に第2半製品204が移送される。 後に、該本成形ステーション20で第2半製品2 04に対する本成形工程が実施されて最終成形 208が作製される。

 以上のように、保持機構212、212の1組のみ であっても、複数個の金型26、28、30間でワー クを移送することが可能である。

 なお、上記した実施の形態においては、 管12に圧縮エアを導入するようにしている 、ワークは、断面が円形状となる直管12に限 定されるものではなく、断面が多角形形状の 中空部材であってもよい。

 さらに、第1及び第2実施の形態のいずれ 、加熱ステーション14、拡管ステーション16 予備成形ステーション18、本成形ステーシ ン20を設けるようにしているが、双方とも加 熱ステーション14を設けることなくバルジ成 加工装置10、210を構成するようにしてもよ 。

 さらにまた、第2実施形態では、拡管ステ ーション16と本成形ステーション20でバルジ 形加工装置を構成するようにしてもよい。 論、必要に応じて加熱ステーション14を設け るようにしてもよい。

 いずれの場合においても、保持機構22の 平方向への平行動作又は鉛直方向への平行 作は、少なくともいずれか1つが可能であれ よい。