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不等厚管的挤压成型方法以及不等厚管的挤压成型装置与流程

2022-04-14 05:08:19 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及不等厚管的挤压成型方法以及不等厚管的挤压成型装置。


背景技术:

2.在该技术领域中,公知有以在厚壁部实现所希望的机械强度并且在薄壁部(厚壁部以外的部分)实现轻型化为目的而在管的轴向的一部分形成有厚壁部而成的不等厚管(也被称为“粗端管(butted pipe)”以及“端部加粗管(butted tube)”等)。
3.作为上述那样的不等厚管的制造方法,例如公知有一种双内粗端管(double inner butted pipe)的制造方法,其特征在于,包括:对管材的一端进行拉深加工的工序;在向该一端已被拉深加工的管内插入在两端部具有小径部并在中间部具有大径部且在该大径部与上述小径部之间具有锥形部的第一金属芯后,使它们通过所需直径的模具内而使管内周面与上述第一金属芯的外周面密接,由此在管两端部形成厚壁部的工序;拔出被管内握持的第一金属芯的工序;在向拔出侧的厚壁部向外周部转移了的管内插入由与上述第一金属芯的小径部相同的直径构成的第二金属芯后,使它们通过所需直径的模具内而使向上述外周部转移了的厚壁部再次向内周部转移的工序;以及拔出被管握持的第二金属芯的工序(例如,参照专利文献1)。
4.根据上述制造方法,更换模具及金属芯由此能够以低成本制造多种多样的双内粗端管,从而能够获得作为使用于自行车的框架等的材料的理想材料。然而,上述制造方法为了获得成为目的的双内粗端管而需要较多的工序。另外,在插入了第一金属芯的状态下使它们通过所需直径的模具内,由此在形成于管两端部之后通过拔出第一金属芯的工序而向外周部转移了的厚壁部会因加工硬化(应变硬化)而使硬度提高,因此为了使该厚壁部再次向内周部转移而需要非常高的加工载荷。因此,根据上述制造方法,难以以高生产效率及低成本来制造不等厚管。
5.另一方面,在该技术领域中,在具有至少一个中空部的挤压件的制造方法中,公知有一种可变截面挤压件的制造方法,其使对中空部进行成型的芯棒(mandrel)相对于对该挤压件的外周面进行成型的模具移动,并且使冲头前进来挤压管材,由此在挤压轴线方向使截面形状发生变化(例如,参照专利文献2)。
6.根据上述制造方法,在挤压过程中使模具与芯棒的位置关系变化,由此能够根据用途获得在长度方向的各部位具有所需的截面形状或截面积的可变截面挤压件。然而,为了通过上述制造方法获得具有所希望的截面形状或截面积的可变截面挤压件,需要用于对模具与芯棒的位置关系、芯棒的移动方向及移动速度进行控制的机构。因此,导致用于实施上述制造方法的装置的大型化及结构的复杂化,结果存在导致不等厚管的制造成本增大的担忧。
7.专利文献1:日本特开昭57-56117号公报
8.专利文献2:日本特开2001-191110号公报
9.如上述那样,在该技术领域中,存在相对于能够以高生产效率及低成本来对不等
厚管进行成型的制造方法以及制造装置的需求。


技术实现要素:

10.鉴于上述课题,本发明的发明人进行了专心研究,结果发现在将插入有金属芯的管材压入在前端侧具有小内径部的模具由此进行缩径的挤压加工中,通过使用在前端形成有小横截面部的金属芯,能够对在前端具有厚壁部的不等厚管容易地进行成型。另外,通过使用在前端形成有薄壁部的管材也能够对在轴向的中途的位置具有厚壁部的不等厚管进行成型。这样的管材例如能够在如上述那样形成厚壁部的工序之前,通过使用在前端不具备小横截面部的金属芯的挤压加工来进行成型。另外,在要求更高的尺寸精度的情况下,也可以在形成厚壁部的工序中使用所谓的“反凸模”(详细在针对本发明的各种实施方式的说明中进行后述)。
11.具体而言,本发明所涉及的不等厚管的挤压成型方法(以下,存在称为“本发明方法”的情况)包括在第一挤压成型装置中被执行的第一工序。第一挤压成型装置具备:第一金属芯,其是具有规定形状的金属芯;第一模具,其形成有具有规定形状的贯通孔亦即第一模具孔;以及第一驱动机构,其构成为将第一金属芯压入第一模具孔。第一工序是在向具有规定形状的第一管材的规定位置插入了第一金属芯的状态下,通过第一驱动机构将管材与第一金属芯的组压入第一模具孔并执行挤压加工,由此对具有规定形状的不等厚管进行成型的工序。
12.第一管材是具有规定壁厚亦即第一壁厚以及规定外径亦即第一外径的筒状的部件。通过本发明方法而被成型的不等厚管包含第一薄壁部与第一厚壁部。第一薄壁部是具有比第一壁厚小的规定壁厚亦即第二壁厚以及比第一外径小的规定外径亦即第二外径的部分。第一厚壁部是具有比第二壁厚大的规定壁厚亦即第三壁厚以及第二外径的部分。
13.第一金属芯包含第一小横截面部、第一大横截面部以及第一横截面扩大部。第一小横截面部是形成于挤压方向的下游侧亦即前端侧且具有与第一厚壁部的内部空间的横截面对应的横截面亦即第一横截面的部分。第一大横截面部是形成于挤压方向的上游侧亦即基端侧且具有与第一薄壁部的内部空间的横截面对应的横截面亦即第二横截面的部分。第一横截面扩大部是形成于第一小横截面部与第一大横截面部之间且随着从第一小横截面部向第一大横截面部接近而横截面从第一横截面向第二横截面扩大的部分。
14.此外,第一厚壁部及第一薄壁部的内部空间的横截面的形状没有特别限定,能够分别形成例如多边形状、椭圆形状以及圆形状等多种多样的形状。换言之,第一厚壁部及第一薄壁部的内部空间的形状没有特别限定,能够分别形成例如多棱柱状、椭圆柱状以及圆柱状等多种多样的形状。例如,在第一厚壁部及第一薄壁部的内部空间分别具有圆柱状的形状的情况下,第一小横截面部是具备具有第三外径的圆柱状的形状的部分,该第三外径是与第一厚壁部的内径对应的外径,第一大横截面部是具备具有第四外径的圆柱状的形状的部分,该第四外径是与第一薄壁部的内径对应的外径,第一横截面扩大部是具有随着从第一小横截面部向第一大横截面部接近而外径从第三外径向第四外径增大的形状的部分。
15.第一模具孔包含第一大内径部、第一小内径部以及第一内径减小部。第一大内径部是形成于基端侧且具有与第一外径对应的内径亦即第一内径的部分。第一小内径部是形成于前端侧且具有与第二外径对应的内径亦即第二内径的部分。第一内径减小部是形成于
第一大内径部与第一小内径部之间且随着从第一大内径部向第一小内径部接近而内径从第一内径向第二内径减小的部分。
16.此外,当在第一工序中开始挤压加工时,在挤压方向上,第一小横截面部的基端侧的端部位于比第一小内径部的基端侧的端部靠基端侧的位置。
17.在本发明方法的一个方式中,使用第二管材执行第一工序,该第二管材是在前端侧的端部还具备第二薄壁部的第一管材,该第二薄壁部是具有比第三壁厚小的规定壁厚亦即第四壁厚以及第二外径以下的规定外径亦即第五外径的部分。由此,能够对在比第一厚壁部靠前端侧还包含第二薄壁部的不等厚管进行成型。第二管材能够在第一工序之前在第二挤压成型装置中执行第二工序由此进行成型,该第二挤压成型装置具备:第三金属芯,其是具有规定形状的金属芯;第二模具,其形成有具有规定形状的贯通孔亦即第二模具孔;以及第二驱动机构,其构成为将第三金属芯压入第二模具孔。第二工序是在向第一管材的规定位置插入了第三金属芯的状态下,通过第二驱动机构将第一管材与第三金属芯的组压入第二模具孔并执行挤压加工,由此在第一管材的前端侧的端部成型第二薄壁部的工序。此外,当在第二工序中开始挤压加工时,在挤压方向上,第三金属芯的前端侧的端部位于与第二小内径部的基端侧的端部相同的位置或者比小内径部的基端侧的端部靠前端侧的位置。
18.在本发明方法的另一个方式中,在第一工序中,第一管材的基端侧的端部处的规定区域不被实施挤压加工而残留。由此,能够对在基端侧的端部还包含第二厚壁部的不等厚管进行成型,该第二厚壁部是具有第一壁厚及第一外径的部分。另外,详细后述,也可以使用还具备具有规定结构的第一按压部的第一金属芯切除如上述那样形成的第二厚壁部的比第一薄壁部在径向向外侧突出的部分(比第二外径靠外侧的部分)。
19.在本发明方法的又一个方式中,使用第三管材执行第一工序,该第三管材是在基端侧的端部还具备第三薄壁部的第一管材,上述第三薄壁部是具有比第一壁厚小的规定壁厚亦即第五壁厚以及比第一外径小的规定外径亦即第八外径且内部空间的横截面与上述第一薄壁部的内部空间的横截面相同或者比上述第一薄壁部的内部空间的横截面大的部分。此时,通过将具有第一壁厚及第一外径的部分亦即第三厚壁部残留于第一管材中的与第三薄壁部的前端侧的端部邻接的区域,能够对还包含形成于第一薄壁部的基端侧的端部的第三厚壁部以及形成于比第三厚壁部靠基端侧的第三薄壁部的不等厚管进行成型。即,能够对在轴向的中途位置具备具有比其他部分大的外径以及比第一薄壁部大的壁厚的部分的不等厚管进行成型。
20.另外,本发明也涉及通过执行上述的本发明方法来对不等厚管进行成型的不等厚管的挤压成型装置(以下,存在称为“本发明装置”的情况)。
21.根据本发明,通过执行上述的第一工序,能够对在前端具有厚壁部的不等厚管容易地进行成型。另外,通过使用在前端侧的端部还具备薄壁部的管材执行第一工序,能够对在轴向的中途位置具有厚壁部的不等厚管容易地进行成型。另外,能够对在基端侧的端部具有第二厚壁部的不等厚管以及在轴向的中途位置具有第三厚壁部的不等厚管容易地进行成型。即,根据本发明,能够以高生产效率及低成本制造具有各种结构的不等厚管。
22.参照以下的附图,并且根据描述的针对本发明的各实施方式的说明,能够容易理解本发明的其他目的、其他特征以及附带的优点。
附图说明
23.图1是表示在本发明的第一实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(第一方法)中被使用的第一管材以及由第一管材成型的不等厚管的结构的一个例子的示意性剖视图。
24.图2是表示在第一方法中被使用的第一金属芯以及第一模具的结构的一个例子的示意性剖视图。
25.图3是表示第一管材的形状伴随着在第一方法中被执行的第一工序中的挤压加工的执行而变化的一个例子的示意性剖视图。
26.图4是表示在第一方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。
27.图5是表示在第一方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。
28.图6是表示在第一方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。
29.图7是表示在第一方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。
30.图8是表示在第一方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。
31.图9是表示第一管材的形状伴随着在本发明的第二实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(第二方法)中被执行的第一工序中的挤压加工的执行而变化的一个例子的示意性剖视图。
32.图10是表示在第二方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯及第二金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。
33.图11是表示在第二方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯及第二金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。
34.图12是表示在第二方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯及第二金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。
35.图13是表示在第二方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯及第二金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。
36.图14是表示在第二方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯及第二金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。
37.图15是表示在本发明的第三实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(第三方法)中被使用的第二管材以及由该管材成型的不等厚管的结构的一个例子的示意性剖视图。
38.图16是表示第二管材的形状伴随着在第三方法中被执行的第一工序中的挤压加工的执行而变化的一个例子的示意性剖视图。
39.图17是表示在第三方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第二管材的形状的例子的示意性剖视图。
40.图18是表示在第三方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金
属芯的位置以及第二管材的形状的例子的示意性剖视图。
41.图19是表示在第三方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第二管材的形状的例子的示意性剖视图。
42.图20是表示在第三方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第二管材的形状的例子的示意性剖视图。
43.图21是表示在第三方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第二管材的形状的例子的示意性剖视图。
44.图22是表示在本发明的第四实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(第四方法)中被使用的第三金属芯以及第二模具的结构的一个例子的示意性剖视图。
45.图23是表示第一管材的形状伴随着在第四方法中被执行的第二工序中的挤压加工的执行而变化的一个例子的示意性剖视图。
46.图24是表示第二管材的形状伴随着在本发明的第五实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(第五方法)中被执行的第一工序中的挤压加工的执行而变化的一个例子的示意性剖视图。
47.图25是表示在第五方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯及第四金属芯的位置以及第二管材的形状的例子的示意性剖视图。
48.图26是表示在第五方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯及第四金属芯的位置以及第二管材的形状的例子的示意性剖视图。
49.图27是表示在第五方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯及第四金属芯的位置以及第二管材的形状的例子的示意性剖视图。
50.图28是表示在第五方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯及第四金属芯的位置以及第二管材的形状的例子的示意性剖视图。
51.图29是表示在第五方法中被执行的第一工序中的挤压加工的各阶段中的第一金属芯及第四金属芯的位置以及第二管材的形状的例子的示意性剖视图。
52.图30是表示通过本发明的第六实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(第六方法)而被成型的不等厚管的结构的一个例子的示意性剖视图。
53.图31是表示在本发明的第七实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(第七方法)中被执行的第一工序以及第三工序中的第二管材的形状的变化的一个例子的示意性剖视图。
54.图32是表示第三管材的形状伴随着在本发明的第八实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(第八方法)中被执行的第一工序中的挤压加工的执行而变化的一个例子的示意性剖视图。
具体实施方式
55.《第一实施方式》
56.以下,参照附图,对本发明的第一实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(以下,存在称为“第一方法”的情况)进行说明。
57.〈结构〉
58.第一方法包括在第一挤压成型装置中被执行的第一工序。第一挤压成型装置具
备:第一金属芯,其是具有规定形状的金属芯;第一模具,其形成有具有规定形状的贯通孔亦即第一模具孔;以及第一驱动机构,其构成为将第一金属芯压入第一模具孔。第一挤压成型装置的基本结构对本领域技术人员来说是公知的,因此省略详细的说明,但以金属芯及模具为代表的构成要素例如由具有能够承受在后述的挤压加工中作用于构成要素的载荷等加工条件的性质(例如,机械强度以及耐久性等)的材料构成。另外,用于将第一金属芯压入第一模具孔的第一驱动机构能够根据构成被付诸挤压加工的第一管材的材料的性质(例如,机械强度以及硬度等)从该技术领域中公知的各种驱动机构中适当选择。典型地,例如采用液压式冲压机等冲压机作为第一驱动机构。
59.第一工序是在向具有规定形状的第一管材的规定位置插入了第一金属芯的状态下,通过第一驱动机构将第一管材与第一金属芯的组压入第一模具孔并执行挤压加工,由此对具有规定形状的不等厚管进行成型的工序。以下,参照附图,对在该第一工序中被使用的第一管材、第一金属芯及第一模具、和通过执行第一工序而被成型的不等厚管的详细内容进行说明。
60.图1是表示在第一方法中被使用的第一管材以及由第一管材成型的不等厚管的结构的一个例子的示意性剖视图。如图1的(a)所示,第一管材11是具有规定壁厚亦即第一壁厚t1以及规定外径亦即第一外径do1的筒状的部件。构成第一管材11的材料只要能够通过挤压加工中的塑性变形而成型为所希望的形状,则没有特别限定。典型地,构成第一管材11的材料例如是以铅、锡、铝、铜、锆、钛、钼、钒、铌以及钢等为代表的金属。
61.接下来,如图1的(b)所示,通过第一方法而被成型的不等厚管21包含第一薄壁部pd1与第一厚壁部pi1。第一薄壁部pd1是具有比第一壁厚t1小的规定壁厚亦即第二壁厚t2以及比第一外径do1小的规定外径亦即第二外径do2的部分。第一厚壁部pi1是具有比第二壁厚t2大的规定壁厚亦即第三壁厚t3以及第二外径do2的部分。另外,在第一薄壁部pd1与第一厚壁部pi1之间形成有第一锥形部pt1,该第一锥形部pt1是随着从第一薄壁部pd1向第一厚壁部pi1接近而壁厚从第二壁厚t2向第三壁厚t3增大的部分。对该第一锥形部pt1的详细内容后述。
62.此外,如上述那样,第一厚壁部pi1以及第一薄壁部pd1的内部空间的横截面的形状没有特别限定,能够分别形成例如多边形状、椭圆形状以及圆形状等多种多样的形状。换言之,第一厚壁部pi1以及第一薄壁部pd1的内部空间的形状没有特别限定,能够分别形成例如多棱柱状、椭圆柱状以及圆柱状等多种多样的形状。因此,只要具有随着从第一薄壁部pd1向第一厚壁部pi1接近而横截面从第一薄壁部pd1的内部空间的横截面的形状向第一厚壁部pi1的内部空间的横截面的形状缩小的形状,则第一锥形部pt1的内部空间的形状也没有特别限定。
63.第一金属芯包含第一小横截面部、第一大横截面部以及第一横截面扩大部。第一小横截面部是形成于挤压方向的下游侧亦即前端侧且具有与第一厚壁部的内部空间的横截面对应的横截面亦即第一横截面的部分。第一大横截面部是形成于挤压方向的上游侧亦即基端侧且具有与第一薄壁部的内部空间的横截面对应的横截面亦即第二横截面的部分。第一横截面扩大部是形成于第一小横截面部与第一大横截面部之间且随着从第一小横截面部向第一大横截面部接近而横截面从第一横截面向第二横截面扩大的部分。
64.此外,如上述那样,不等厚管21的第一厚壁部pi1以及第一薄壁部pd1的内部空间
的形状没有特别限定,能够分别形成例如多棱柱状、椭圆柱状以及圆柱状等多种多样的形状。然而,在以下的说明中,以容易理解本发明为目的,对不等厚管21的第一厚壁部pi1及第一薄壁部pd1的内部空间分别具有圆柱状的形状的情况进行说明。
65.图2的(a)是表示在第一方法中被使用的第一金属芯的结构的一个例子的示意性剖视图。如图2的(a)所示,第一金属芯31包含第一小横截面部pdos1、第一大横截面部pdol1以及第一横截面扩大部pdot1。第一小横截面部pdos1是形成于挤压方向的下游侧(在图2中为下侧)亦即前端侧且具有与不等厚管21的第一厚壁部pi1的内径对应的外径亦即第三外径do3的部分。第一大横截面部pdol1是形成于挤压方向的上游侧(在图2中为上侧)亦即基端侧且具有与不等厚管21的第一薄壁部pd1的内径对应的外径亦即第四外径do4的部分。第一横截面扩大部pdot1是形成于第一小横截面部pdos1与第一大横截面部pdol1之间且随着从第一小横截面部pdos1向第一大横截面部pdol1接近而外径从第三外径do3向第四外径do4增大的部分。
66.此外,在图2的(a)所示的第一金属芯31的基端侧的端部形成有第一按压部pp1,该第一按压部pp1是具有与第一管材11的外径亦即第一外径do1相等的外径的圆柱状的部分,在第一按压部pp1与第一大横截面部pdol1之间形成有台阶(由虚线包围的部分ld1)。通过该台阶,能够在第一工序中维持向第一管材11的规定位置插入了第一金属芯31的状态,并且将第一管材11与第一金属芯31的组压入在第一模具41形成的第一模具孔41a而执行挤压加工。
67.但是,在第一工序中用于维持向第一管材11的规定位置插入了第一金属芯31的状态并且将第一管材11与第一金属芯31的组压入第一模具孔41a的机构不限定于上述。例如,也可以不如上述那样将第一按压部pp1作为第一金属芯31的一部分一体地形成,而是形成为与第一金属芯31分开的部件,利用第一驱动机构对第一按压部pp1进行按压,由此将第一管材11及第一金属芯31维持为规定位置关系并压入第一模具孔41a。或者,也可以分别通过单独的部件将第一管材11及第一金属芯31压入第一模具孔41a。
68.接下来,图2的(b)是表示在第一方法中被使用的第一模具的结构的一个例子的示意性剖视图。如图2的(b)所示,第一模具孔41a包含第一大内径部pdil1、第一小内径部pdis1以及第一内径减小部pdit1。第一大内径部pdil1是形成于基端侧且具有第一内径di1的部分,该第一内径di1是与第一管材11的外径亦即第一外径do1对应的内径。第一小内径部pdis1是形成于前端侧且具有第二内径di2的部分,该第二内径di2是与不等厚管21的第二外径do2对应的内径。第一内径减小部pdit1是形成于第一大内径部pdil1与第一小内径部pdis1之间且随着从第一大内径部pdil1向第一小内径部pdis1接近而内径从第一内径di1向第二内径di2减小的部分。
69.第一工序在具有以上那样的结构的第一挤压成型装置中被执行。图3是表示第一管材11的形状伴随着在第一方法中被执行的第一工序中的挤压加工的执行而变化的一个例子的示意性剖视图。此外,在图3中,为了简化附图,仅表示了标注于在图1及图2中示出的各部位的附图标记的一部分。然而,在与图3相关的以下的说明中,为了确保准确,使用在图1及图2中示出的附图标记,因此根据需要请参照图1及图2。
70.如图3的(a)所示,向在第一模具41形成的第一模具孔41a的第一大内径部pdil1插入第一管材11,向第一管材11插入第一金属芯31。此时,如上述那样,在第一金属芯31的第
一按压部pp1与第一大横截面部pdol1之间形成的第一台阶ld1与第一管材11的基端侧的端部抵接。其结果,第一管材11与第一金属芯31的位置关系被固定。即,实现向第一管材11的规定位置插入了第一金属芯31的状态。
71.如上述那样,在第一工序中,在向第一管材11的规定位置插入了第一金属芯31的状态下将第一管材11与第一金属芯31的组压入第一模具孔41a并执行挤压加工,由此对具有第一厚壁部pi1的不等厚管进行成型。在形成该第一厚壁部pi1的期间,需要通过与第一厚壁部pi1的壁厚亦即第三壁厚t3对应的间隙来执行挤压加工。
72.因此,当在第一工序中开始挤压加工时,在挤压方向上,第一小横截面部pdos1的基端侧的端部位于比第一小内径部pdis1的基端侧的端部靠基端侧的位置。此外,第一小横截面部pdos1的基端侧的端部与第一小内径部pdis1的基端侧的端部之间的距离例如能够基于想要形成的第一厚壁部pi1的挤压方向上的长度以及第一厚壁部pi1的壁厚亦即第三壁厚t3等适当地决定。
73.另外,第一金属芯31的第一小横截面部pdos1的长度例如也能够基于想要形成的第一厚壁部pi1的挤压方向上的长度等适当地决定。具体而言,例如在第一小横截面部pdos1的长度过短的情况等下,在应该形成第一厚壁部pi1的材料到达第一小内径部pdis1的基端侧的端部的时刻,第一小横截面部pdos1的前端未到达第一小内径部pdis1的基端侧的端部,此时该材料绕入比第一小横截面部pdos1更靠前端侧等,从而例如存在第一厚壁部pi1的前端侧的壁厚比第三壁厚t3厚的担忧。从避免这样的问题的观点出发,优选最迟在应该形成第一厚壁部pi1的材料到达第一小内径部pdis1的基端侧的端部的时刻,第一小横截面部pdos1的前端到达第一小内径部pdis1的基端侧的端部或其附近。
74.接下来,如图3的(b)所示,利用未图示的第一驱动机构将第一金属芯31向挤压方向(在附图中向下)按压(参照图中的涂黑的箭头)而将第一管材11与第一金属芯31的组压入第一模具孔41a并执行挤压加工,由此对具有所期望的第一厚壁部pi1的不等厚管21进行成型。此外,在图3的(b)中,将不等厚管21的前端侧的端面描绘为平面,但如后述那样,该端面不一定是平面。因此,在要求该端面为平面的用途中,优选在挤压加工后例如通过切削加工等来对该端面进行二次加工。
75.〈第一工序的详细内容〉
76.这里,参照其他附图,对第一管材的形状伴随着在第一方法中被执行的第一工序中的挤压加工的进行的变化更详细地进行说明。图4至图8是表示在第一工序中被执行的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。此外,在图4至图8中,仅描绘了第一金属芯、第一管材以及第一模具孔的共用的轴ax(参照图3的(a))的附图右侧的部分,但轴ax的左侧的部分也相同。另外,在图4至图8中,为了简化附图,也仅表示了标注于在图1及图2中示出的各部位的附图标记的一部分。然而,在与这些附图有关的以下的说明中,为了确保准确,使用在图1及图2中示出的附图标记,因此根据需要请参照图1及图2。
77.图4与图3的(a)相同地表示向第一模具孔41a的第一大内径部pdil1插入第一管材11,还向第一管材11的规定位置插入了第一金属芯31的状态。即,图4表示在第一工序中开始挤压加工时的状态,在(由涂黑的箭头表示的)挤压方向上,第一小横截面部pdos1的基端侧的端部位于比第一小内径部pdis1的基端侧的端部靠基端侧的位置。
78.接下来,图5表示利用未图示的第一驱动机构将第一金属芯31与第一管材11一起向挤压方向的下游侧(前端侧)开始压入之后不久的状态。通过第一金属芯31的第一按压部pp1向挤压方向的按压以及基于第一模具孔41a的第一内径减小部pdit1的缩径,朝向第一金属芯31的第一小横截面部pdos1产生构成第一管材11的材料的塑性流动。
79.图6表示挤压加工进一步进行从而第一金属芯31的第一横截面扩大部pdot1及第一小横截面部pdos1与第一模具41之间的空间正被构成第一管材11的材料填充的状态。此外,不等厚管21的第一厚壁部pi1由直至第一金属芯31的第一小横截面部pdos1的基端侧的端部到达第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部为止通过第一小内径部pdis1的基端侧的端部与第一小横截面部pdos1之间的间隙的材料形成。第一厚壁部pi1的壁厚亦即第三壁厚t3根据第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的横截面与第一金属芯31的第一小横截面部pdos1的横截面的差决定。因此,如上述那样,在不等厚管21的第一厚壁部pi1的内部空间具有圆柱状的形状的情况下,第一厚壁部pi1的壁厚亦即第三壁厚t3根据第一小内径部pdis1的内径亦即第二内径di2与第一小横截面部pdos1的外径亦即第三外径do3的差决定。另外,第一厚壁部pi1的挤压方向上的长度根据直至第一小横截面部pdos1的基端侧的端部到达第一小内径部pdis1的基端侧的端部为止通过第一小内径部pdis1的基端侧的端部与第一小横截面部pdos1之间的间隙的材料的量以及该间隙的面积而发生变化。
80.接下来,图7表示挤压加工进一步进行从而第一金属芯31的第一大横截面部pdol1的前端侧的端部到达第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部的时刻的状态。在图7所示的例子中,不等厚管21的第一厚壁部pi1的一部分从第一模具孔41a的前端侧被挤压。在图7所示的例子中,由于在第一厚壁部pi1的前端侧不存在规定形状的模子等,所以在第一厚壁部pi1的前端侧的端部,端面成为凸状,并且材料的一部分绕入第一小横截面部pdos1的前端侧,从而壁厚比第三壁厚t3厚。因此,在要求该端面为平面的用途中,如上述那样,优选在挤压加工后例如通过切削加工等对第一厚壁部pi1的前端侧的端部进行二次加工。
81.另外,在处于挤压加工的过程中的第一管材11的与第一金属芯31的第一小横截面部pdos1的基端侧的端部的附近以及第一横截面扩大部pdot1对置的部分(由虚线包围的部分)形成有第一锥形部pt1,该第一锥形部pt1是随着从前端侧向基端侧接近而壁厚减小(内径增大)的锥形状的部分。伴随着第一金属芯31的第一横截面扩大部pdot1通过与第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部对置的位置,第一小内径部pdis1的基端侧的端部与第一金属芯31之间的间隙逐渐变窄,并且向前端侧被挤压的材料的流速提高,因此第一锥形部pt1成为具有在挤压方向上比第一横截面扩大部pdot1长且平缓的倾斜的形状。因此,在该部分与第一金属芯31之间产生空隙。
82.在图7所示的阶段以后,管材11的构成被第一金属芯31的第一按压部pp1向挤压方向按压的部分的材料通过第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部与第一金属芯31的第一大横截面部pdol1之间的间隙。其结果,如图8所示,开始形成不等厚管21的第一薄壁部pd1。第一薄壁部pd1的壁厚亦即第二壁厚t2根据第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的横截面与第一金属芯31的第一大横截面部pdol1的横截面是差决定。因此,如上述那样,在不等厚管21的第一薄壁部pd1的内部空间具有圆柱状的形状的情况下,第一薄壁部
pd1的壁厚亦即第二壁厚t2根据第一小内径部pdis1的内径亦即第二内径di2与第一大横截面部pdol1的外径亦即第四外径do4的差决定。另外,第一薄壁部pd1的挤压方向上的长度根据在第一大横截面部pdol1的前端侧的端部到达第一小内径部pdis1的基端侧的端部之后通过第一小内径部pdis1的基端侧的端部与第一大横截面部pdol1之间的间隙的材料的量与该间隙的面积而发生变化。
83.此外,与第一管材11的外径(第一外径do1)及壁厚(第一壁厚t1)相比,不等厚管21的第一薄壁部pd1的外径(第二外径do2)及壁厚(第二壁厚t2)更小。因此,与第一管材11的横截面积相比,第一薄壁部pd1的横截面积更小。其结果,与成为形成第一薄壁部pd1的材料的供给源的第一管材11的部分的挤压方向上的长度相比,第一薄壁部pd1的挤压方向上的长度更大。
84.〈效果〉
85.如以上说明的那样,根据第一方法,在具备具有上述那样的结构的第一金属芯、第一模具以及第一驱动机构的第一挤压成型装置中执行第一工序,由此能够对包含第一薄壁部及第一厚壁部的不等厚管容易地进行成型。即,根据第一方法,能够以高生产效率及低成本制造不等厚管。
86.另外,在第一方法中,如上述那样,通过挤压加工对不等厚管进行成型,因此与例如通过拉拔加工对不等厚管进行成型的情况相比,能够使薄壁部的壁厚与厚壁部的壁厚的差进一步增大。
87.具体而言,根据第一方法,能够对不等厚管21的第一厚壁部pi1的壁厚亦即第三壁厚t3为第一薄壁部pd1的壁厚亦即第二壁厚t2的1.5倍以上的不等厚管进行成型。更优选的是,根据第一方法,能够对第三壁厚t3为第二壁厚t2的2倍以上的不等厚管进行成型。
88.《第二实施方式》
89.以下,参照附图,对本发明的第二实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(以下,存在称为“第二方法”的情况)进行说明。
90.例如,如图7所示,存在在通过第一方法而被成型的不等厚管的第一厚壁部的前端侧的端部,端面成为凸状,或者材料的一部分绕入第一小横截面部的前端侧而使壁厚比第三壁厚厚的情况。因此,在要求该端面为平面的用途中,需要在挤压加工后例如通过切削加工等对第一厚壁部的前端侧的端部进行二次加工。然而,在这样在挤压加工后实施二次加工的情况下,例如存在导致不等厚管的制造成本增大等问题的担忧。
91.〈结构〉
92.因此,在上述第一方法的基础上,第二方法中的第一挤压成型装置还具备第二金属芯,该第二金属芯是具备具有与第二外径相等的外径的圆柱状的形状的金属芯。而且,在该第二金属芯被从前端侧插入第一模具孔的第一小内径部且朝向基端侧被施力的状态下执行第一工序。另外,至少当在第一工序中开始挤压加工时,第二金属芯的基端侧的端部与第一金属芯的前端侧的端部接触。
93.图9是表示第一管材11的形状伴随着在第二方法中被执行的第一工序中的挤压加工的执行而变化的一个例子的示意性剖视图。此外,在图9中,为了简化附图,仅表示了标注于在图1及图2中示出的各部位的附图标记的一部分。然而,在与图9有关的以下的说明中,为了确保准确,使用在图1及图2中示出的附图标记,因此根据需要请参照图1及图2。
94.图9的(a)除了具备具有与第二外径do2相等的外径的圆柱状的形状的金属芯亦即第二金属芯32从前端侧被插入第一模具孔41a的第一小内径部pdis1且朝向基端侧被施力,而使第二金属芯32的基端侧的端部与第一金属芯31的前端侧的端部接触这点以外,与图3的(a)相同。
95.接下来,如图9的(b)所示,利用未图示的第一驱动机构将第一金属芯31向挤压方向(在附图中向下)按压(参照图中的涂黑的箭头)而将第一管材11与第一金属芯31的组压入第一模具孔41a并执行挤压加工,由此对具有所期望的第一厚壁部pi1的不等厚管21进行成型。但是,在第二方法中,不等厚管21的形成有第一厚壁部pi1的空间的前端侧被第二金属芯32的基端侧的端面堵塞。因此,根据第二方法,能够将第一厚壁部的前端侧的端面形成为与第二金属芯的基端侧的端面对应的平面。
96.〈第一工序的详细内容〉
97.这里,参照进一步的附图,对第一管材的形状伴随着在第二方法中被执行的第一工序中的挤压加工的进行的变化更详细地进行说明。图10至图14是表示在第一工序中被执行的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第一管材的形状的例子的示意性剖视图。此外,图10至图14所示的第一挤压成型装置除了还具备第二金属芯32,该第二金属芯32是具备具有与第二外径do2相等的外径的圆柱状的形状的金属芯,该第二金属芯32从前端侧被插入第一模具孔41a的第一小内径部pdis1且朝向基端侧被施力这点以外,具有与图4至图8所示的第一挤压成型装置相同的结构。另外,图10至图14所示的挤压加工的各阶段与图4至图8所示的挤压加工的各阶段分别对应。
98.另外,在图10至图14中,与图4至图8相同,也仅描绘了第一金属芯、第二金属芯、第一管材以及第一模具孔的共用的轴ax(参照图9的(a))的附图右侧的部分,但轴ax的左侧的部分也相同。此外,在图10至图14中,为了简化附图,也仅表示了标注于在图1及图2中示出的各部位的附图标记的一部分。然而,在与这些附图有关的以下的说明中,为了确保准确,使用在图1及图2中示出的附图标记,因此根据需要请参照图1及图2。
99.图10与图4相同地表示向第一模具孔41a的第一大内径部pdil1插入第一管材11,还向第一管材11的规定位置插入了第一金属芯31的状态。此外,在图10中,第二金属芯32从前端侧被插入第一模具孔41a的第一小内径部pdis1且朝向基端侧被施力,第二金属芯32的基端侧的端部与第一金属芯31的前端侧的端部接触。即,图10表示在第一工序中开始挤压加工时的状态。
100.接下来,图11与图5相同地表示利用未图示的第一驱动机构将第一金属芯31与第一管材11一起向挤压方向的下游侧(前端侧)开始压入之后不久的状态。通过第一金属芯31的第一按压部pp1向挤压方向的按压以及基于第一模具孔41a的第一内径减小部pdit1的缩径,朝向第一金属芯31的第一小横截面部pdos1产生构成第一管材11的材料的塑性流动,但该材料尚未到达第二金属芯32。
101.图12与图6相同地表示挤压加工进一步进行从而由第一金属芯31的第一横截面扩大部pdot1、第一小横截面部pdos1、第一模具41以及第二金属芯32的基端侧的端面划定的空间正被构成第一管材11的材料填充的状态。在图6所示的第一方法中,不等厚管21的形成有第一厚壁部pi1的空间的前端侧被敞开,与此相对,在图12所示的第二方法中,该空间的前端侧被第二金属芯32的基端侧的端面堵塞。此外,在该情况下,第一厚壁部pi1的壁厚亦
即第三壁厚t3也根据第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的横截面与第一金属芯31的第一小横截面部pdos1的横截面的差决定。因此,如上述那样,在不等厚管21的第一厚壁部pi1的内部空间具有圆柱状的形状的情况下,不等厚管21的第一厚壁部pi1的壁厚亦即第三壁厚t3根据第一小内径部pdis1的内径亦即第二内径di2与第一小横截面部pdos1的外径亦即第三外径do3的差决定。另外,不等厚管21的第一厚壁部pi1的挤压方向上的长度根据直至第一小横截面部pdos1的基端侧的端部到达第一小内径部pdis1的基端侧的端部为止通过第一小内径部pdis1的基端侧的端部与第一小横截面部pdos1之间的间隙的材料的量与该间隙的面积而发生变化。
102.接下来,图13与图7相同地表示挤压加工进一步进行从而第一金属芯31的第一大横截面部pdol1的前端侧的端部到达第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部的时刻的状态。在该情况下,也在处于挤压加工的过程中的第一管材11的与第一金属芯31的第一小横截面部pdos1的基端侧的端部的附近以及第一横截面扩大部pdot1对置的部分(由虚线包围的部分)形成有锥形状的部分(第一锥形部pt1),在该部分与第一金属芯31之间产生空隙。
103.但是,在图13所例示的第二方法中,如上述那样,不等厚管21的形成有第一厚壁部pi1的空间的前端侧被第二金属芯32的基端侧的端面堵塞。因此,第一厚壁部pi1的前端侧的端面形成为与第二金属芯32的基端侧的端面对应的平面。然而,若不等厚管21的第一厚壁部pi1的前端侧的端部向比第一金属芯31的第一小横截面部pdos1的前端靠前端侧被挤压,则第二金属芯32被第一厚壁部pi1的前端侧的端部按压而从第一金属芯分离,从而会在这两个金属芯之间产生间隙。其结果,如图13所示,存在在第一厚壁部pi1的前端侧的端部形成有材料的一部分绕入第一小横截面部pdos1的前端侧而使壁厚比第三壁厚t3厚的部分的情况。根据不等厚管21的用途,存在优选在挤压加工之后例如通过切削加工等对这样的不希望的厚壁部进行二次加工的情况。
104.在图13所示的阶段以后,第一管材11的构成被第一金属芯31的第一按压部pp1向挤压方向按压的部分的材料通过第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部与第一金属芯31的第一大横截面部pdol1之间的间隙。其结果,如图14所示,开始形成不等厚管21的第一薄壁部pd1。在该情况下,第一薄壁部pd1的壁厚亦即第二壁厚t2也根据第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的横截面与第一金属芯31的第一大横截面部pdol1的横截面的差决定。因此,如上述那样,在不等厚管21的第一薄壁部pd1的内部空间具有圆柱状的形状的情况下,第一薄壁部pd1的壁厚亦即第二壁厚t2根据第一小内径部pdis1的内径亦即第二内径di2与第一大横截面部pdol1的外径亦即第四外径do4的差决定。另外,第一薄壁部pd1的挤压方向上的长度根据在第一大横截面部pdol1的前端侧的端部到达第一小内径部pdis1的基端侧的端部之后通过第一小内径部pdis1的基端侧的端部与第一大横截面部pdol1之间的间隙的材料的量与该间隙的面积而发生变化。
105.〈效果〉
106.如以上说明的那样,在第二方法中,不等厚管的形成有第一厚壁部的空间的前端侧被第二金属芯的基端侧的端面堵塞。因此,根据第二方法,能够将第一厚壁部的前端侧的端面形成为与第二金属芯的基端侧的端面对应的平面。
107.《第三实施方式》
108.以下,参照附图,对本发明的第三实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(以下,存在称为“第三方法”的情况)进行说明。
109.如以上说明的那样,在通过第一方法及第二方法而被成型的不等厚管中,在前端侧的端部形成有第一厚壁部。然而,根据用途,存在需要不在不等厚管的轴向的端部而是在两端部之间的规定位置形成第一厚壁部的情况。在这样的情况下,例如预先在上述第一工序中形成足够长的第一厚壁部,例如通过切削加工等二次加工使该第一厚壁部的内周面的前端侧变薄而形成薄壁部,由此能够在不等厚管的轴向的中途位置形成第一厚壁部。然而,在这样在挤压加工之后实施二次加工的情况下,例如存在导致不等厚管的制造成本增大等问题的担忧。
110.〈结构〉
111.因此,在上述第一方法的基础上,第三方法是使用第二管材执行上述第一工序的不等厚管的挤压成型方法,该第二管材是在前端侧的端部还具备第二薄壁部的第一管材,该第二薄壁部是具有比第三壁厚小的规定壁厚亦即第四壁厚以及第二外径以下的规定外径亦即第五外径的部分。
112.如上述那样,第二薄壁部的外径亦即第五外径是第二外径以下的规定外径,该第二外径是通过第三方法而被成型的不等厚管的第二薄壁部以外的部分的外径。在第五外径与第二外径相等的情况下,通过第三方法而被成型的不等厚管的第一薄壁部、第一厚壁部以及第二薄壁部全部具有相同的外径,因此这些部分的外周面成为共面。另一方面,在第五外径比第二外径小的情况下,通过第三方法而被成型的不等厚管的第二薄壁部的外径比第一薄壁部及第一厚壁部的外径小,从而在不等厚管的外周面的第一厚壁部与第二薄壁部之间产生台阶。
113.另外,第二管材的第二薄壁部的内部空间的横截面的形状及大小与第二管材的第二薄壁部以外的部分的内部空间的横截面的形状及大小可以相同,也可以不同。例如,可以是第二管材的第二薄壁部以及第二薄壁部以外的部分的一方的横截面的形状为非圆形状(例如,多边形状以及椭圆形状等),另一方为圆形状。或者,第二管材的第二薄壁部以及第二薄壁部以外的部分双方的横截面的形状可以是非圆形状,也可以是圆形状,这两部分的横截面的大小可以相同,也可以不同。在第二薄壁部以及第二薄壁部以外的部分双方的横截面的形状为圆形状的情况(即,在这两部分的内部空间具有圆柱状的形状的情况)下,由第四壁厚以及第五外径决定的第二薄壁部的内径与第二管材的第二薄壁部以外的部分的内径可以相同,也可以不同。另外,第二薄壁部的壁厚亦即第四壁厚与第一薄壁部的壁厚亦即第二壁厚可以相同,也可以不同。
114.如以上那样,通过第三方法而被成型的不等厚管在比第一厚壁部靠前端侧还包含第二薄壁部。即,在通过第三方法而被成型的不等厚管中,在其轴向的中途部位亦即第一薄壁部与第二薄壁部之间形成有第一厚壁部。
115.图15是表示在第三方法中被使用的第二管材以及由第二管材成型的不等厚管的结构的一个例子的示意性剖视图。如图15的(a)所示,在第三方法中被使用的第二管材12除了在前端侧的端部还具备第二薄壁部pd2,该第二薄壁部pd2是具有比第三壁厚t3小的规定壁厚亦即第四壁厚t4以及第五外径do5的部分这点以外,具有与在第一方法及第二方法中被使用的第一管材11相同的结构。
116.另一方面,如图15的(b)所示,通过第三方法而被成型的不等厚管22除了在比第一厚壁部pi1靠前端侧还形成有第二薄壁部pd2这点以外,具有与在第一方法及第二方法中被使用的不等厚管21相同的结构。
117.此外,在第三方法中被使用的第一金属芯以及第一模具具有与图2所例示的在第一方法及第二方法中被使用的第一金属芯以及第一模具相同的结构,因此在这里省略说明。
118.图16是表示第二管材12的形状伴随着在第三方法中被执行的第一工序中的挤压加工的执行的变化的一个例子的示意性剖视图。此外,在图16中,为了简化附图,仅表示了标注于在图2及图15中示出的各部位的附图标记的一部分。然而,在与图16有关的以下的说明中,为了确保准确,使用在图2及图15中示出的附图标记,因此根据需要请参照图2及图15。
119.如图16的(a)所示,向在第一模具41形成的第一模具孔41a的第一大内径部pdil1插入第二管材12,向第二管材12插入第一金属芯31。此时,如上述那样,在第一金属芯31的第一按压部pp1与第一大横截面部pdol1之间形成的第一台阶ld1与第二管材12的基端侧的端部抵接。其结果,第二管材12与第一金属芯31的位置关系被固定。即,实现向第二管材12的规定位置插入了第一金属芯31的状态。
120.在第三方法中,也与第一方法相同,通过在第一工序中在向第二管材12的规定位置插入了第一金属芯31的状态下利用第一驱动机构将第二管材12与第一金属芯31的组压入第一模具孔41a并执行挤压加工,从而对第一厚壁部pi1进行成型。具体而言,如图16的(b)所示,利用未图示的第一驱动机构将第一金属芯31(的第一按压部pp1)向挤压方向(在附图中向下)按压(参照图中的涂黑的箭头)而将第二管材12与第一金属芯31的组压入第一模具孔41a并执行挤压加工,由此对具有所期望的第一厚壁部pi1的不等厚管21进行成型。
121.但是,在第三方法中,如上述那样,使用在前端侧的端部具备第二薄壁部的第二管材执行第一工序,因此在不等厚管的轴向的中途位置亦即第一薄壁部与第二薄壁部之间形成有第一厚壁部。
122.〈第一工序的详细内容〉
123.这里,参照进一步的附图,对第二管材的形状伴随着在第三方法中被执行的第一工序中的挤压加工的进行的变化更详细地进行说明。图17至图21是表示在第一工序中被执行的挤压加工的各阶段中的第一金属芯的位置以及第二管材的形状的例子的示意性剖视图。在第三方法中被执行的第一工序除了代替具有第一壁厚t1及第一外径do1的筒状的部件亦即第一管材11而使用第二管材12,该第二管材12是在前端侧的端部还具备具有第四壁厚t4及第二外径do2的部分亦即第二薄壁部pd2的第一管材11这点以外,与在第一方法中被执行的第一工序相同。因此,在第三方法中被使用的第一挤压成型装置所具备的第一金属芯31以及第一模具41具有与图2所例示的在第一方法及第二方法中被使用的第一挤压成型装置所具备的第一金属芯31以及第一模具41相同的结构。
124.图17表示向第一模具孔41a的大内径部pdil插入第二管材12,还向第二管材12的规定位置插入了第一金属芯31的状态。即,图17表示在第一工序中开始挤压加工时的状态。
125.接下来,图18表示利用未图示的第一驱动机构将第一金属芯31与第二管材12一起向挤压方向的下游侧(前端侧)开始压入之后不久的状态。通过第一金属芯31的第一按压部
pp1向挤压方向的按压以及基于第一模具孔41a的第一内径减小部pdit1的缩径,朝向第一金属芯31的第一小横截面部pdos1产生构成第二管材12的材料的塑性流动。此时,例如根据以第一金属芯31的第一小横截面部pdos1的长度为代表的第一挤压成型装置的结构等,存在被成型的不等厚管22的第二薄壁部pd2与第一厚壁部pi1的边界附近处的外周面从第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的内周面剥离并在该部分产生微小的凹陷的情况(参照由虚线包围的部分)。在这样的凹陷例如成为质量上的问题等的用途中,优选在挤压加工后例如通过切削加工等对该部分进行二次加工。
126.图19表示挤压加工进一步进行从而由第一金属芯31的第一内径减小部pdit1、第一小横截面部pdos1以及第一模具41划定的空间被构成第二管材12的材料填充,且不等厚管22的第一厚壁部pi1的一部分从第一金属芯31的前端侧的端部与第一模具孔41a的第一小内径部pdis1之间被挤压的状态。在图19所示的例子中,由于在第一厚壁部pi1的前端侧不存在规定形状的模子等,所以在第一厚壁部pi1的前端侧的端部形成有材料的一部分绕入第一金属芯31的第一小横截面部pdos1的前端侧而使壁厚比第三壁厚t3稍厚的部分。因此,例如,在被要求较高的尺寸精度的用途等中,优选在挤压加工后例如通过切削加工等对该部分进行二次加工。
127.接下来,图20表示挤压加工进一步进行从而第一金属芯31的第一大横截面部pdol1的前端侧的端部到达第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部的时刻的状态。在该阶段以后,第二管材12的构成被第一金属芯31的第一按压部pp1向挤压方向按压的部分的材料通过第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部与第一金属芯31的第一大横截面部pdol1之间的间隙。其结果,如图21所示,开始形成不等厚管22的第一薄壁部pd1。即,在通过第三方法而被成型的不等厚管22中,不在轴向的端部而是在两端部之间的规定位置形成有第一厚壁部pi1。
128.〈效果〉
129.如以上说明的那样,在第三方法中,代替具有第一壁厚及第一外径的筒状的部件亦即第一管材而使用第二管材来执行上述第一工序,其中,上述第二管材是在前端侧的端部还具备第二薄壁部的第一管材,该第二薄壁部是具有第四壁厚及第二外径的部分。因此,根据第三方法,能够对不在轴向的端部而是在两端部之间的规定位置形成有第一厚壁部的不等厚管容易地进行成型。
130.《第四实施方式》
131.以下,参照附图,对本发明的第四实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(以下,存在称为“第四方法”的情况)进行说明。
132.如上述那样,在第三方法中,代替具有第一壁厚及第一外径的筒状的部件亦即第一管材而使用第二管材来执行上述第一工序,其中,上述第二管材是在前端侧的端部还具备第二薄壁部的第一管材,该第二薄壁部是具有第四壁厚及第二外径的部分。因此,根据第三方法,能够对不在轴向的端部而是在两端部之间的规定位置形成有第一厚壁部的不等厚管容易地进行成型。
133.然而,上述那样的在前端侧的端部还具备第二薄壁部的第一管材亦即第二管材能够通过挤压加工从具有第一壁厚及第一外径的筒状的部件亦即第一管材容易地成型。
134.〈结构〉
135.因此,在上述第三方法的基础上,第四方法是在上述第一工序之前,还包含第二工序的不等厚管的挤压成型方法,其中,该第二工序是通过挤压加工从具有第一壁厚及第一外径的筒状的部件亦即第一管材成型在前端侧的端部还具备第二薄壁部的第二管材的工序。
136.在第四方法中被使用的第二挤压成型装置具备:第三金属芯,其是具有规定形状的金属芯;第二模具,其形成有具有规定形状的贯通孔亦即第二模具孔;以及第二驱动机构,其构成为将第三金属芯压入第二模具孔。而且,在第四方法中,在第一工序之前执行第二工序。第二工序是在向第一管材的规定位置插入了第三金属芯的状态下利用第二驱动机构将第一管材与第三金属芯的组压入第二模具孔并执行挤压加工,由此在第一管材的前端侧的端部成型第二薄壁部的工序。根据第二工序,例如,能够从图1的(a)所示的第一管材11容易地成型图15的(a)所示的第二管材12。
137.第三金属芯是具备具有第三横截面的柱状的形状的金属芯,该第三横截面是与第二薄壁部的内部空间的横截面对应的横截面。如上述那样,第二工序是在第一管材的前端侧的端部成型第二薄壁部的工序。因此,第三金属芯被插入第一管材的规定位置,以便能够至少遍布在第二工序中将第一管材与第三金属芯的组压入第二模具孔并实施挤压加工的期间对第二薄壁部的内部空间的横截面进行规定。
138.此外,如上述那样,第二薄壁部的内部空间的形状没有特别限定,例如能够形成多棱柱状、椭圆柱状以及圆柱状等多种多样的形状。然而,在以下的说明中,以容易理解本发明为目的,而对第二薄壁部的内部空间与第二薄壁部以外的部分的内部空间同样地具有圆柱状的形状的情况进行说明。
139.图22的(a)是表示在第四方法中被使用的第三金属芯的结构的一个例子的示意性剖视图。图22的(a)所例示的第三金属芯33是具备具有第六外径do6的圆柱状的形状的金属芯,该第六外径do6是与在第一管材11的前端侧的端部想要形成的第二薄壁部pd2的内径对应的外径。如上述那样,第二薄壁部的内径与第二管材的第二薄壁部以外的部分的内径可以相同,也可以不同。因此,第三金属芯的外径亦即第六外径do6与第一金属芯的第一大横截面部的外径亦即第四外径dos4可以相同,也可以不同。
140.此外,在图22的(a)所示的第三金属芯33的基端侧的端部形成有第二按压部pp2,该第二按压部pp2是具有与第一管材11的外径亦即第一外径do1相等的外径的圆柱状的部分,在第二按压部pp2与第三金属芯33的主体部之间形成有台阶(由虚线包围的部分ld2)。通过该台阶,能够在第二工序中维持向第一管材11的规定位置插入了第三金属芯33的状态并且将第一管材11与第三金属芯33的组压入在第二模具42形成的第二模具孔42a并执行挤压加工。
141.但是,在第二工序中用于维持向第一管材11的规定位置插入了第三金属芯33的状态并且将第一管材11与第三金属芯33的组压入第二模具孔42a的机构不限定于上述。例如,也可以不如上述那样将第二按压部pp2作为第三金属芯33的一部分一体地形成,而是形成为与第三金属芯33分开的部件,利用第二驱动机构对第二按压部pp2进行按压,由此将第一管材11及第三金属芯33维持为规定的位置关系并压入第二模具孔42a。或者,也可以分别通过单独的部件将第一管材11及第三金属芯33压入第二模具孔42a。
142.接下来,图22的(b)是表示在第四方法中被使用的第二模具的结构的一个例子的
示意性剖视图。如图22的(b)所示,第二模具孔42a包含第二大内径部pdil2、第二小内径部pdis2以及第二内径减小部pdit2。第二大内径部pdil2与第一模具孔41a的第一大内径部pdil1同样,是形成于基端侧且具有与第一内径di1相等的内径的部分,该第一内径di1是与第一管材11的外径亦即第一外径do1对应的内径。第二小内径部pdis2是形成于前端侧且具有第三内径di3的部分,该第三内径di3是与第二管材12的第二薄壁部pd2的外径亦即第五外径do5对应的内径。第二内径减小部pdit2是形成于第二大内径部pdil2与第二小内径部pdis2之间且随着从第二大内径部pdil2向第二小内径部pdis2接近而内径从第一内径di1向第三内径di3减小的部分。
143.第二工序在具有以上那样的结构的第二挤压成型装置中被执行。图23是表示第一管材11的形状伴随着第二工序中的挤压加工的执行而变化的一个例子的示意性剖视图。此外,在图22中,为了简化附图,仅表示了标注于在图22中示出的各部位的附图标记的一部分。然而,在与图23有关的以下的说明中,为了确保准确,使用在图22中示出的附图标记,根据需要请参照图22。
144.如图23的(a)所示,向在第二模具42形成的第二模具孔42a的第二大内径部pdil2插入第一管材11,向第一管材11插入第三金属芯33。此时,如上述那样,在第三金属芯33的第二按压部pp2与第三金属芯33的主体部之间形成的第二台阶ld2与第一管材11的基端侧的端部抵接。其结果,第一管材11与第三金属芯33的位置关系被固定。即,实现向第一管材11的规定位置插入了第三金属芯33的状态。
145.如上述那样,在第二工序中,在向第一管材11的规定位置插入了第三金属芯33的状态下将第一管材11与第三金属芯33的组压入第二模具孔42a并执行挤压加工,由此从具有第一壁厚t1及第一外径po1的筒状的部件亦即第一管材11成型在前端侧的端部还具备第二薄壁部pd2的第二管材12。在形成该第二薄壁部pd2的期间,需要通过与第二薄壁部pd2的壁厚亦即第四壁厚t4对应的间隙来执行挤压加工。
146.因此,当在第二工序中开始挤压加工时,在挤压方向上,第三金属芯的前端侧的端部位于与第二模具的小内径部的基端侧的端部相同的位置或者比小内径部的基端侧的端部靠前端侧的位置。此外,第二薄壁部pd2的挤压方向上的长度根据在第二工序的挤压加工中通过与第二薄壁部pd2的壁厚亦即第四壁厚t4对应的间隙的材料的量以及该间隙的面积而发生变化。
147.接下来,如图23的(b)所示,利用未图示的第二驱动机构将第三金属芯33向挤压方向(在附图中向下)按压(参照图中的涂黑的箭头)而将第一管材11与第三金属芯33的组压入第二模具孔42a并执行挤压加工,由此对在前端侧的端部还具备第二薄壁部pd2的第二管材12进行成型。此外,在图23的(b)中,将第二薄壁部pd2的前端侧的端面描绘为平面,但该端面未必是平面。因此,在被要求该端面为平面的用途中,优选在挤压加工之后例如通过切削加工等对该端面进行二次加工。或者,也可以将在第二方法所包含的第一工序中被使用的第二金属芯32那样的金属芯从前端侧插入第二模具孔的第二小内径部且朝向基端侧施力,由此至少当在第二工序中开始挤压加工时使第二金属芯的基端侧的端部与第一金属芯的前端侧的端部接触,由此将第二薄壁部pd2的前端侧的端面形成为与第二金属芯的基端侧的端面对应的平面。
148.接下来,代替第一管材11而使用在前端侧的端部还具备如以上那样被成型的第二
薄壁部pd2的第二管材12来执行上述第一工序。在第四方法中被执行的第一工序与在上述的第三方法中被执行的第一工序相同,因此这里不重复说明。
149.〈效果〉
150.如以上说明的那样,根据第四方法中的在第一工序之前被执行的第二工序,能够从具有第一壁厚及第一外径的筒状的部件亦即第一管材容易地成型第二管材,该第二管材是在前端侧的端部还具备具有第四壁厚及第二外径的部分亦即第二薄壁部的第一管材。接下来,使用通过第二工序而被成型的第二管材执行上述第一工序。因此,根据第四方法,能够对不在轴向的端部而是在两端部之间的规定位置形成有第一厚壁部的不等厚管容易地进行成型。
151.〈补充〉
152.在与第四方法有关的上述说明中,对在第一工序中被使用的第一挤压成型装置与在第二工序中被使用的第二挤压成型装置是不同的挤压成型装置的情况进行了说明。然而,例如也可以构成为使固定第一金属芯及第三金属芯的部位的结构共用化,或者使固定第一模具及第二模具的部位的结构共用化等,根据被执行的工序能够更换金属芯以及/或者模具,由此利用1台挤压成型装置执行第一工序及第二工序双方。
153.具体而言,例如,在将第二薄壁部pd2的外径亦即第五外径do5形成与不等厚管的第一厚壁部pi1及第一薄壁部pd1的外径亦即第二外径do2相同的大小的情况下,能够在第二工序中将第一模具41使用为第二模具42。在该情况下,在从第二工序向第一工序切换时,仅通过将在第二工序中使用的第三金属芯33更换为在第一工序中使用的第一金属芯31,就能够将第二挤压成型装置变更为第一挤压成型装置。
154.《第五实施方式》
155.以下,参照附图,对本发明的第五实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(以下,存在称为“第五方法”的情况)进行说明。
156.例如,如图18至图21所示,存在通过第三方法及第四方法而被成型的不等厚管22的第二薄壁部pd2与第一厚壁部pi1的边界附近处的外周面从第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的内周面剥离并在该部分产生微小的凹陷的情况。如上述那样,在这样的凹陷例如成为质量上的问题等的用途中,优选在挤压加工之后例如通过切削加工等对该部分进行二次加工。然而,在这样在挤压加工之后实施二次加工的情况下,例如存在导致不等厚管的制造成本增大等问题的担忧。
157.〈结构〉
158.因此,在上述第三方法或第四方法的基础上,第五方法中的第一挤压成型装置还具备第四金属芯,该第四金属芯具备具有第四横截面的柱状的形状,该第四横截面是与第二薄壁部的内部空间的横截面对应的横截面。而且,在该第四金属芯从前端侧被插入第二管材的第二薄壁部且朝向基端侧被施力的状态下执行第一工序。另外,至少当在第一工序中开始挤压加工时,第四金属芯的基端侧的端部与第一金属芯的前端侧的端部接触。
159.图24是表示第二管材12的形状伴随着在第五方法中被执行的第一工序中的挤压加工的执行而变化的一个例子的示意性剖视图。此外,在图24中,为了简化附图,仅表示了标注于在图2及图15中示出的各部位的附图标记的一部分。然而,在与图24有关的以下的说明中,为了确保准确,使用在图2及图15中示出的附图标记,因此根据需要请参照图2及图
15。
160.图24的(a)除了具备具有与第二薄壁部pd2的内部空间的横截面对应的横截面亦即第四横截面的柱状的形状的第四金属芯34从前端侧被插入已被插入第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的第二管材12的第二薄壁部pd2且朝向基端侧被施力,而使第四金属芯34的基端侧的端部与第一金属芯31的前端侧的端部接触这点之外,与图16的(a)相同。
161.接下来,如图24的(b)所示,利用未图示的第一驱动机构将第一金属芯31向挤压方向(在附图中向下)按压(参照图中的涂黑的箭头)而将第二管材11与第一金属芯31的组压入第一模具孔41a并执行挤压加工,由此对具有所期望的第一厚壁部pi1的不等厚管21进行成型。但是,在第五方法中,如上述那样,第四金属芯34从前端侧被插入第二管材12的第二薄壁部pd2。其结果,形成第一厚壁部pi1的空间封闭,在该封闭的空间充满形成第一厚壁部pi1的材料,由此形成第一厚壁部pi1的前端侧的部分。因此,能够降低不等厚管22的第二薄壁部pd2与第一厚壁部pi1的边界附近处的外周面从第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的内周面剥离并在该部分产生凹陷的可能性。
162.此外,图24所例示的第四金属芯34的基端侧的端面的周缘部被实施倒角。然而,第四金属芯34的基端侧的端面的形状不限定于这样的形状,能够形成与在不等厚管22形成的第一厚壁部pi1的前端侧所要求的形状相应的形状。
163.〈第一工序的详细内容〉
164.这里,参照进一步的附图,对第二管材的形状伴随着在第五方法中被执行的第一工序中的挤压加工的进行的变化更详细地进行说明。但是,如上述那样,第二薄壁部的内部空间的形状没有特别限定,例如能够形成多棱柱状、椭圆柱状以及圆柱状等多种多样的形状。因此,第四金属芯也具备具有第四横截面的柱状的形状,该第四横截面是具有与第二薄壁部的内部空间的横截面对应的各种形状的横截面。然而,在以下的说明中,以容易理解本发明为目的,而对第二薄壁部的内部空间与第二薄壁部以外的部分的内部空间同样地具有圆柱状的形状的情况进行说明。
165.图25至图29是表示在第一工序中被执行的挤压加工的各阶段中的第一金属芯及第四金属芯的位置和第二管材的形状的例子的示意性剖视图。此外,图25至图29所示的第一挤压成型装置除了还具备第四金属芯34,该第四金属芯34具备具有第七外径do7的圆柱状的形状,该第七外径do7是与第二薄壁部pd2的内径对应的外径,第四金属芯34从前端侧被插入已被插入第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的第二管材12的第二薄壁部pd2且朝向基端侧被施力这点之外,具有与图17至图21所示的第一挤压成型装置相同的结构。另外,图25至图29所示的挤压加工的各阶段与图17至图21所示的挤压加工的各阶段分别对应。
166.另外,在图25至图29中,也与图17至图21同样,仅描绘了第一金属芯、第四金属芯、第二管材以及第一模具孔的共用的轴ax(参照图24的(a))的附图右侧的部分,但轴ax的左侧的部分也相同。此外,在图25至图29中,也为了简化附图,仅表示了标注于在图2及图15中示出的各部位的附图标记的一部分。然而,在与这些附图有关的以下的说明中,为了确保准确,使用在图2及图15中示出的附图标记,因此根据需要请参照图2及图15。
167.图25与图17同样地表示向第一模具孔41a的第一大内径部pdil1插入第二管材12,还向第一管材11的规定位置插入了第一金属芯31的状态。此外,在图25中,第四金属芯34从前端侧被插入已被插入第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的第二管材12的第二薄壁部
pd2且朝向基端侧被施力,而使第四金属芯34的基端侧的端部与第一金属芯31的前端侧的端部接触。即,图25表示在第一工序中开始挤压加工时的状态。
168.接下来,图26与图18同样地表示利用未图示的第一驱动机构将第一金属芯31与第二管材12一起向挤压方向的下游侧(前端侧)开始压入之后不久的状态。通过第一金属芯31的第一按压部pp1向挤压方向的按压以及基于第一模具孔41a的第一内径减小部pdit1的缩径,朝向第一金属芯31的第一小横截面部pdos1产生构成第二管材12的材料的塑性流动,但该材料尚未到达第四金属芯34。
169.在该阶段中,在图18所示的例子中,被成型的不等厚管22的第二薄壁部pd2与第一厚壁部pi1的边界附近处的外周面从第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的内周面剥离并在该部分产生了微小的凹陷(参照由虚线包围的部分)。然而,在图26所例示的第五方法中,第四金属芯34从前端侧被插入第二管材12的第二薄壁部pd2,因此如上述那样形成第一厚壁部pi1的材料充满已封闭的空间,由此形成第一厚壁部pi1的前端侧的部分。其结果,减少了不等厚管22的上述外周面从第一小内径部pdis1的内周面的剥离,从而减少了该部分的凹陷的产生。
170.图27与图19同样地表示挤压加工进一步进行从而由第一金属芯31的第一内径减小部pdit1、第一小横截面部pdos1、第一模具41以及第四金属芯34的基端侧的端部划定的空间被构成第二管材12的材料填充,且不等厚管22的第一厚壁部pi1的一部分从第一金属芯31的前端侧的端部与第一模具孔41a的第一小内径部pdis1之间被挤压的状态。这样,第四金属芯34被向比第一金属芯31的前端侧的端部靠前端侧被挤压的第一厚壁部pi1的前端侧的部分向前端侧按压,从而第四金属芯34从第一金属芯31分离,而在这两个金属芯之间产生间隙。其结果,如图27所示,存在在第一厚壁部pi1的前端侧的端部形成有材料的一部分绕入第一小横截面部pdos1的前端侧而使壁厚比第三壁厚t3厚的部分的情况。根据不等厚管21的用途,存在优选在挤压加工之后例如通过切削加工等对这样的不希望的厚壁部进行二次加工的情况。
171.接下来,图28表示挤压加工进一步进行从而第一金属芯31的第一大横截面部pdol1的前端侧的端部到达第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部的时刻的状态。在该阶段以后,第二管材12的构成被第一金属芯31的第一按压部pp1向挤压方向按压的部分的材料通过第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部与第一金属芯31的第一大横截面部pdol1之间的间隙。其结果,如图29所示,开始形成不等厚管22的第一薄壁部pd1。这样,在通过第五方法而被成型的不等厚管22中,也不在轴向的端部而是在两端部之间的规定位置形成有第一厚壁部pi1。
172.〈效果〉
173.如以上说明的那样,在第五方法中,将第四金属芯34从前端侧插入第二管材12的第二薄壁部pd2,因此能够减少不等厚管22的上述外周面从第一小内径部pdis1的内周面的剥离,从而能够减少该部分的凹陷的产生。即,根据第五方法,能够容易且以高尺寸精度对不在轴向的端部而是在两端部之间的规定位置形成有第一厚壁部的不等厚管进行成型。
174.《第六实施方式》
175.以下,参照附图,对本发明的第六实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(以下,存在称为“第六方法”的情况)进行说明。
176.如以上说明的那样,根据第一方法至第五方法,能够在不等厚管的前端侧的端部或者轴向的中途位置(第一薄壁部与第二薄壁部之间)形成第一厚壁部。然而,根据用途,存在需要在不等厚管的基端侧的端部形成具有比其他部分大的外径以及比第一薄壁部厚的壁厚的部分的情况。
177.〈结构〉
178.因此,在上述第一方法至第五方法的任一方法的基础上,第六方法是在第一工序中,通过不对第一管材的基端侧的端部处的规定区域实施挤压加工而使其残留,由此在不等厚管的基端侧的端部形成有具有第一壁厚以及第一外径的部分亦即第二厚壁部的不等厚管的挤压成型方法。
179.不等厚管的轴向上的第二厚壁部的长度由在第一工序中不实施挤压加工而残留的第一管材的基端侧的端部的长度决定。另外,这样,第二厚壁部通过在第一工序中不对第一管材的基端侧的端部处的规定区域实施挤压加工而使其残留而被形成,因此第二厚壁部的壁厚以及外径自然成为第一壁厚以及第一外径。即,第二厚壁部是具有在径向向外侧突出的凸缘状的形状的部分。
180.图30是表示通过第六方法而被成型的不等厚管的结构的一个例子的示意性剖视图。图30所示的不等厚管23除了在基端侧的端部形成有具有第一壁厚t1以及第一外径do1的部分亦即第二厚壁部pi2这点之外,具有与图15的(b)所示的不等厚管22相同的结构。
181.〈效果〉
182.如以上那样,根据第六方法,通过在第一工序中不对第一管材的基端侧的端部处的规定区域实施挤压加工而使其残留,从而能够在不等厚管的基端侧的端部容易地形成具有第一壁厚以及第一外径的部分亦即第二厚壁部。因此,能够以高生产效率及低成本制造适于需要例如凸缘等具有比不等厚管的其他部分大的外径的部分的用途的不等厚管。
183.《第七实施方式》
184.以下,参照附图,对本发明的第七实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(以下,存在称为“第七方法”的情况)进行说明。
185.如上述那样,根据第六方法,在第一工序中,通过不对第一管材的基端侧的端部处的规定区域实施挤压加工而使其残留,由此能够在不等厚管的基端侧的端部容易地形成具有第一壁厚以及第一外径的部分亦即第二厚壁部。
186.另外,在第一工序中,在第一金属芯的基端侧的端部形成的第一按压部的前端侧的端部仅能够到达至第一模具孔的第一大内径部的前端侧的端部(即,第一内径减小部的基端侧的端部)。其结果,在不等厚管的至少第一金属芯的第一大横截面部与第一模具孔的第一内径减小部之间的部分(即,不等厚管的基端侧的端部的附近)形成有具有比其他部分大的外径以及比第一薄壁部厚的壁厚的部分。
187.然而,根据用途,存在不将上述那样的第二厚壁部形成于不等厚管的基端侧的端部而需要第一薄壁部延伸至不等厚管的基端侧的端部的情况。在这样的用途中,能够例如通过切削加工等二次加工除去在不等厚管的基端侧的端部附近形成的具有比其他部分大的外径以及比第一薄壁部厚的壁厚的部分。然而,在这样在挤压加工之后实施二次加工的情况下,例如存在导致不等厚管的制造成本增大等问题的担忧。
188.〈结构〉
189.因此,在上述第一方法至第五方法的任一方法的基础上,第七方法中的第一金属芯还具备第一按压部,该第一按压部是形成于比第一大横截面部靠基端侧的位置且具有与第一管材的外径亦即第一外径相等的外径的圆柱状的部分。第一按压部由芯部与外周部构成。芯部是具有与不等厚管的第一薄壁部的外径亦即第二外径相等的外径的圆柱状的部分。外周部是可滑动地配设于芯部的径向的外侧且具有与第一管材的外径亦即第一外径相等的外径以及与不等厚管的第一薄壁部的外径亦即第二外径对应的内径的圆筒状的部分。
190.另外,在第一工序中,通过不对第一管材的基端侧的端部处的规定区域实施挤压加工,由此在第一管材的基端侧的端部形成具有第一壁厚以及第一外径的部分亦即第二厚壁部。此外,第七方法在第一工序之后还包括第三工序,该第三工序是切除第二厚壁部的比第二外径靠外侧的部分的工序。在第三工序中,通过不按压第一按压部的外周部,而将第一按压部的芯部向按压方向按压至成为第一按压部的芯部的前端侧的端部位于比第一模具孔的第一小内径部的基端侧的端部靠前端侧的位置的状态为止。由此,能够对第二厚壁部的比第二外径靠外侧的部分被切除且第一薄壁部延伸至基端侧的端部的不等厚管容易地进行成型。
191.图31是表示在第七方法中被执行的第一工序以及第三工序中的第二管材12的形状的变化的一个例子的示意性剖视图。此外,在图31中,为了简化附图,仅表示了标注于在图2及图15中示出的各部位的附图标记的一部分。然而,在与图31有关的以下的说明中,为了确保准确,使用在图2及图15中示出的附图标记,因此根据需要请参照图2及图15。另外,在图31所示的例子中,使用了在前端侧的端部具备第二薄壁部的第一管材亦即第二管材,但使用在前端侧的端部不具备第二薄壁部的第一管材的情况也相同。
192.如图31的(a)所示,第一金属芯31具备第一按压部pp1,第一按压部pp1是形成于比该第一大横截面部pdol1靠基端侧的位置且具有与第二管材12的基端侧的外径亦即第一外径do1相等的外径的圆柱状的部分。第一按压部pp1由芯部pp1a与外周部pp1b构成。向在第一模具41形成的第一模具孔41a的第一大内径部pdil1插入第二管材12,向第二管材12插入第一金属芯31。此时,如上述那样,在第一金属芯31的第一按压部pp1与第一大横截面部pdol1之间形成的第一台阶ld1与第二管材12的基端侧的端部抵接。其结果,第二管材12与第一金属芯31的位置关系被固定。即,实现向第二管材12的规定位置插入了第一金属芯31的状态。
193.在第七方法中,也与上述第一方法及第三方法同样,在第一工序中在向第二管材12的规定位置插入了第一金属芯31的状态下利用第一驱动机构将第二管材12与第一金属芯31的组压入第一模具孔41a并执行挤压加工,由此对第一厚壁部pi1进行成型。具体而言,如图31的(b)所示,利用未图示的第一驱动机构将第一金属芯31(的第一按压部pp1)向挤压方向(在附图中向下)按压(参照图中的涂黑的箭头)而将第二管材12与第一金属芯31的组压入第一模具孔41a并执行挤压加工。此时,构成第一按压部pp1的芯部pp1a以及外周部pp1b在相互维持位置关系的状态下向按压方向被按压。由此,对具有所期望的第一厚壁部pi1的不等厚管21进行成型。
194.但是,在第七方法中被执行的第一工序中,通过不对第二管材12的基端侧的端部处的规定区域实施挤压加工,由此在第二管材12的基端侧的端部形成有具有第一壁厚t1以及第一外径do1的部分亦即第二厚壁部pi2(参照由虚线包围的部分)。
195.接下来,在第七方法中被执行的第三工序中,通过不按压第一按压部pp1的外周部pp1b,而将第一按压部pp1的芯部pp1a向按压方向按压至成为第一按压部pp1的芯部pp1a的前端侧的端部位于比第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部靠前端侧的位置的状态为止(参照图中的空心的箭头)。由此,能够对第二厚壁部pi2的比第二外径靠外侧的部分被切除且第一薄壁部pd1延伸至基端侧的端部的不等厚管24进行成型。
196.〈效果〉
197.如以上那样,在第七方法中,在单一的挤压成型装置中不重组金属芯及模具,就能够容易地切除在第一工序中残留于管材的基端侧的端部的第二厚壁部。即,根据第七方法,能够对第一薄壁部延伸至基端侧的端部的不等厚管容易地进行成型。
198.《第八实施方式》
199.以下,参照附图,对本发明的第八实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型方法(以下,存在称为“第八方法”的情况)进行说明。
200.如上述那样,根据第六方法,在第一工序中通过不对第一管材的基端侧的端部处的规定区域实施挤压加工而使其残留,由此能够在不等厚管的基端侧的端部容易地形成具有第一壁厚以及第一外径的部分亦即第二厚壁部。然而,根据用途,存在不在不等厚管的基端侧的端部而是需要在不等厚管的轴向的中途位置形成具有比其他部分大的外径以及比第一薄壁部大的壁厚的部分的情况。
201.〈结构〉
202.因此,在上述第一方法至第五方法的任一方法的基础上,第八方法是使用在基端侧的端部还具备第三薄壁部的第一管材亦即第三管材执行第一工序的不等厚管的挤压成型方法。第三薄壁部是具有比第一管材的壁厚亦即第一壁厚小的规定壁厚亦即第五壁厚以及比第一管材的外径亦即第一外径小的规定外径亦即第八外径且内部空间的横截面与不等厚管的第一薄壁部的内部空间的横截面相同或者比第一薄壁部的内部空间的横截面大的部分。
203.另外,在第八方法中被使用的第一金属芯还具备第一按压部,该第一按压部是形成于比第一大横截面部靠基端侧的位置且具有与第一外径相等的外径的圆柱状的部分。第一按压部具备收容部,该收容部是在第一按压部的前端侧的端面开口且具有与第三薄壁部对应的形状的空间。
204.另外,在第一工序中,在将第三薄壁部收容于收容部的状态下实施挤压加工。但是,在第一金属芯的第一按压部的前端侧的端部到达第一模具孔的第一大内径部的前端侧的端部之前结束挤压加工。由此,具有第一壁厚及第一外径的部分亦即第三厚壁部被残留于第三管材中的与第三薄壁部的前端侧的端部邻接的区域。因此,作为结果而获得的不等厚管还包含形成于第一薄壁部的基端侧的端部的第三厚壁部以及形成于比第三厚壁部靠基端侧的第三薄壁部。即,能够对在不等厚管的轴向的中途位置具备具有比其他部分大的外径以及比第一薄壁部大的壁厚的部分的不等厚管进行成型。
205.如上述那样,第三管材的第三薄壁部的内部空间的横截面与不等厚管的第一薄壁部的内部空间的横截面相同或者比第一薄壁部的内部空间的横截面大。只要满足该条件,则第三管材的第三薄壁部的内部空间的横截面的形状及大小与不等厚管的第一薄壁部的内部空间的横截面的形状及大小可以相同,也可以不同。例如,可以是第三管材的第三薄壁
部以及不等厚管的第一薄壁部的一方的横截面的形状为非圆形状(例如,多边形状以及椭圆形状等),另一方为圆形状。或者,第三管材的第三薄壁部以及不等厚管的第一薄壁部双方的横截面的形状可以是非圆形状,也可以是圆形状,这两部分的横截面的大小可以相同,也可以不同。在第三管材的第三薄壁部以及不等厚管的第一薄壁部双方的横截面的形状为圆形状的情况(即,这两部分的内部空间具有圆柱状的形状的情况)下,由第五壁厚及第八外径决定的第三薄壁部的内径与不等厚管的第一薄壁部的内径可以相同,也可以不同。另外,第三薄壁部的壁厚亦即第五壁厚与第一薄壁部的壁厚亦即第二壁厚可以相同,也可以不同。
206.图32是表示第三管材的形状伴随着在第八方法中被执行的第一工序中的挤压加工的执行而变化的一个例子的示意性剖视图。此外,在图32中,为了简化附图,仅表示了标注于在图1及图2中示出的各部位的附图标记的一部分。然而,在与图32有关的以下的说明中,为了确保准确,使用在图1及图2中示出的附图标记,因此根据需要请参照图1及图2。另外,在图32所示的例子中,使用了在前端侧的端部不具备第二薄壁部的第一管材亦即第三管材,但使用在前端侧的端部具备第二薄壁部的第一管材亦即第三管材的情况也相同。
207.如图32所示,在第八方法中,使用在基端侧的端部还具备第三薄壁部pd3的第一管材亦即第三管材13执行第一工序。第三薄壁部pd3具有比第一管材的壁厚亦即第一壁厚t1小的规定壁厚亦即第五壁厚t5以及比第一管材的外径亦即第一外径do1小的规定外径亦即第八外径do8。另外,图32所例示的第三薄壁部pd3的内部空间的横截面比不等厚管25的第一薄壁部pd1的内部空间的横截面稍大。另外,在第八方法中被使用的第一金属芯31还具备第一按压部pp1,该第一按压部pp1是形成于比第一大横截面部pdol1靠基端侧的位置且具有与第一外径do1相等的外径的圆柱状的部分。第一按压部pp1具备收容部pp1c,该收容部pp1c是在第一按压部pp1的前端侧的端面开口且具有与第三薄壁部pd3对应的形状的空间。
208.如图32的(a)所示,在第八方法中,也向在第一模具41形成的第一模具孔41a的第一大内径部pdil1插入第三管材13,向第三管材13插入第一金属芯31。此时,如上述那样,第三管材13的第三薄壁部pd3被收容于在第一金属芯31的第一按压部pp1形成的收容部pp1c。其结果,第三管材13与第一金属芯31的位置关系被固定。即,实现向第三管材13的规定位置插入了第一金属芯31的状态。
209.接下来,在第一工序中,在第三薄壁部pd3被收容于收容部pp1c的状态下实施挤压加工。图32的(b)表示利用未图示的第一驱动机构将第一金属芯31与第三管材13一起向挤压方向的下游侧(前端侧)开始压入之后不久的状态(参照图中的涂黑的箭头)。通过第一金属芯31的第一按压部pp1向挤压方向的按压以及基于第一模具孔41a的第一内径减小部pdit1的缩径,朝向第一金属芯31的第一小横截面部pdos1产生构成第三管材13的材料的塑性流动,从而开始形成第一厚壁部pi1。
210.图32的(c)表示挤压加工进一步进行(参照图中的空心的箭头)从而第一金属芯31的第一大横截面部pdol1的前端侧的端部到达比第一模具孔41a的第一小内径部pdis1的基端侧的端部靠前端侧的时刻的状态。在该状态下,第一金属芯31的第一按压部pp1的前端侧的端部尚未到达第一模具孔41a的第一大内径部pdol1的前端侧的端部。通过在该时刻结束挤压加工,具有第一壁厚t1及第一外径do1的部分亦即第三厚壁部pi3被残留于第三管材13的与第三薄壁部pd3的前端侧的端部邻接的区域(参照由虚线包围的部分)。因此,作为结果
而获得的不等厚管25还包含形成于第一薄壁部pd1的基端侧的端部的第三厚壁部pi3以及形成于比第三厚壁部pi3靠基端侧的第三薄壁部pd3。即,能够对在不等厚管的轴向的中途位置具备具有比其他部分大的外径以及比第一薄壁部大的壁厚的部分的不等厚管进行成型。
211.〈效果〉
212.如以上那样,在第八方法中,使用在基端侧的端部还具备第三薄壁部的第一管材亦即第三管材执行第一工序,在第一金属芯的第一按压部的前端侧的端部到达第一模具孔的第一大内径部的前端侧的端部之前结束挤压加工。由此,能够对还包含形成于第一薄壁部的基端侧的端部的第三厚壁部以及形成于比第三厚壁部靠基端侧的第三薄壁部的不等厚管容易地进行成型。即,能够对在不等厚管的轴向的中途位置具备具有比其他部分大的外径以及比第一薄壁部大的壁厚的部分的不等厚管容易地进行成型。
213.《第九实施方式》
214.然而,如在本说明书的开头所述的那样,本发明不仅涉及以上述第一方法至第六方法为代表的不等厚管的挤压成型方法,还涉及不等厚管的挤压成型装置。因此,以下对本发明的各种实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型装置进行说明。
215.首先,对本发明的第九实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型装置(以下,存在称为“第九装置”的情况)进行说明。
216.〈结构〉
217.第九装置是具备以下部件的不等厚管的挤压成型装置,即、具备:第一金属芯,其是具有规定形状的金属芯;第一模具,其形成有具有规定形状的贯通孔亦即第一模具孔;以及第一驱动机构,其构成为将上述第一金属芯压入上述贯通孔。第九装置构成为通过执行第一工序而对具有规定形状的不等厚管进行成型。第一工序是在向具有规定形状的第一管材的规定位置插入了第一金属芯的状态下利用第一驱动机构将第一管材与第一金属芯的组压入第一模具孔并执行挤压加工,由此对具有规定形状的不等厚管进行成型的工序。
218.如图1的(a)所示,第一管材11是具有规定壁厚亦即第一壁厚t1以及规定外径亦即第一外径do1的筒状的部件。
219.如图1的(b)所示,通过第九装置而被成型的不等厚管21包含第一薄壁部pd1与第一厚壁部pi1。第一薄壁部pd1是具有比第一壁厚t1小的规定壁厚亦即第二壁厚t2以及比第一外径do1小的规定外径亦即第二外径do2的部分。第一厚壁部pi1是具有比第二壁厚t2大的规定壁厚亦即第三壁厚t3以及第二外径do2的部分。
220.如上述那样,第一厚壁部pi1以及第一薄壁部pd1的内部空间的横截面的形状没有特别限定,分别例如能够形成多边形状、椭圆形状以及圆形状等多种多样的形状。换言之,第一厚壁部pi1以及第一薄壁部pd1的内部空间的形状没有特别限定,分别例如能够形成多棱柱状、椭圆柱状以及圆柱状等多种多样的形状。因此,只要具有随着从第一薄壁部pd1向第一厚壁部pi1接近而横截面从第一薄壁部pd1的内部空间的横截面的形状向第一厚壁部pi1的内部空间的横截面的形状缩小的形状,则第一锥形部pt1的内部空间的形状也没有特别限定。
221.第一金属芯包含第一小横截面部、第一大横截面部以及第一横截面扩大部。第一小横截面部是形成于挤压方向的下游侧亦即前端侧且具有与第一厚壁部的内部空间的横
截面对应的横截面亦即第一横截面的部分。第一大横截面部是形成于挤压方向的上游侧亦即基端侧且具有与第一薄壁部的内部空间的横截面对应的横截面亦即第二横截面的部分。第一横截面扩大部是形成于第一小横截面部与第一大横截面部之间且随着从第一小横截面部向第一大横截面部接近而横截面从第一横截面向第二横截面扩大的部分。
222.此外,如上述那样,不等厚管21的第一厚壁部pi1以及第一薄壁部pd1的内部空间的横截面的形状没有特别限定,分别例如能够形成多边形状、椭圆形状以及圆形状等多种多样的形状。因此,第一金属芯31的第一小横截面部、第一大横截面部以及第一横截面扩大部的横截面也具有与不等厚管21的第一厚壁部pi1以及第一薄壁部pd1的内部空间的横截面的形状对应的各种形状。
223.在与上述的第一方法有关的说明中,以容易理解本发明为目的,而在图2的(a)中例示了不等厚管21的第一厚壁部pi1以及第一薄壁部pd1的内部空间分别具有圆柱状的形状的结构。如图2的(a)所示,第一金属芯31包含第一小横截面部pdos1、第一大横截面部pdol1以及第一横截面扩大部pdot1。第一小横截面部pdos1是形成于挤压方向的下游侧(在图2中为下侧)亦即前端侧且具有与不等厚管21的第一厚壁部pi1的内径对应的外径亦即第三外径do3的部分。第一大横截面部pdol1是形成于挤压方向的上游侧(在图2中为上侧)亦即基端侧且具有与不等厚管21的第一薄壁部pd1的内径对应的外径亦即第四外径do4的部分。第一横截面扩大部pdot1是形成于第一小横截面部pdos1与第一大横截面部pdol1之间且随着从第一小横截面部pdos1向第一大横截面部pdol1接近而外径从第三外径do3向第四外径do4增大的部分。
224.如图2的(b)所示,第一模具孔41a包含第一大内径部pdil1、第一小内径部pdis1以及第一内径减小部pdit1。第一大内径部pdil1是形成于基端侧且具有与第一管材11的外径亦即第一外径do1对应的内径亦即第一内径di1的部分。第一小内径部pdis1是形成于前端侧且具有与不等厚管21的第二外径do2对应的内径亦即第二内径di2的部分。第一内径减小部pdit1是形成于第一大内径部pdil1与第一小内径部pdis1之间且随着从第一大内径部pdil1向第一小内径部pdis1接近而内径从第一内径di1向第二内径di2减小的部分。
225.另外,第九装置构成为当在第一工序中开始挤压加工时,在挤压方向上,第一小横截面部pdos1的基端侧的端部位于比第一小内径部pdis1的基端侧的端部靠基端侧的位置。
226.如以上那样,第九装置是与上述第一方法对应的不等厚管的挤压成型装置。因此,根据与第一方法有关的说明,能够明确第九装置的结构及动作的详细内容,因此在这里省略说明。
227.〈效果〉
228.在具有上述那样的结构的第九装置中执行第一工序,由此能够对包含第一薄壁部及第一厚壁部的不等厚管容易地进行成型。即,根据第九装置,能够以高生产效率及低成本制造不等厚管。
229.另外,在第九装置中如上述那样通过挤压加工成型不等厚管,因此与例如通过拉拔加工成型不等厚管的成型装置相比,能够进一步增大薄壁部的壁厚与厚壁部的壁厚的差。
230.具体而言,根据第九装置,能够对不等厚管的第一厚壁部的壁厚亦即第三壁厚为第一薄壁部的壁厚亦即第二壁厚的1.5倍以上的不等厚管进行成型。更优选的是,根据第九
装置,能够对第三壁厚为第二壁厚的2倍以上的不等厚管进行成型。
231.《第十实施方式》
232.接下来,对本发明的第十实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型装置(以下,存在称为“第十装置”的情况)进行说明。
233.〈结构〉
234.在上述第九装置的基础上,第十装置是如下的不等厚管的挤压成型装置,其构成为还具备第二金属芯,该第二金属芯是具备具有与第二外径相等的外径的圆柱状的形状的金属芯,并在第二金属芯从前端侧被插入第一模具孔的第一小内径部且朝向基端侧被施力的状态下执行第一工序。另外,第十装置构成为至少在第一工序中开始挤压加工时,第二金属芯的基端侧的端部与第一金属芯的前端侧的端部接触。
235.如以上那样,第十装置是与上述第二方法对应的不等厚管的挤压成型装置。因此,根据与第二方法有关的说明,能够明确第十装置的结构及动作的详细内容,因此在这里省略说明。
236.〈效果〉
237.在第十装置中,不等厚管的形成有第一厚壁部的空间的前端侧被第二金属芯的基端侧的端面堵塞。因此,根据第十装置,能够将第一厚壁部的前端侧的端面形成为与第二金属芯的基端侧的端面对应的平面。
238.《第十一实施方式》
239.接下来,对本发明的第十一实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型装置(以下,存在称为“第十一装置”的情况)进行说明。
240.〈结构〉
241.在上述第九装置的基础上,第十一装置是如下的不等厚管的挤压成型装置,其构成为使用第二管材执行第一工序,该第二管材是在前端侧的端部还具备第二薄壁部的第一管材,该第二薄壁部是具有比第三壁厚小的规定壁厚亦即第四壁厚以及第二外径以下的规定外径亦即第五外径的部分。通过第十一装置而被成型的不等厚管在比第一厚壁部靠前端侧还包含第二薄壁部。
242.如以上那样,第十一装置是与上述第三方法对应的不等厚管的挤压成型装置。因此,根据与第三方法有关的说明,能够明确第十一装置的结构及动作和第二管材的结构的详细内容,因此在这里省略说明。
243.〈效果〉
244.在第十一装置中,代替具有第一壁厚及第一外径的筒状的部件亦即第一管材,而使用第二管材执行上述第一工序,该第二管材是在前端侧的端部还具备第二薄壁部的第一管材,该第二薄壁部是具有第四壁厚及第二外径的部分。因此,根据第十一装置,能够对不在轴向的端部而是在两端部之间的规定位置形成有第一厚壁部的不等厚管容易地进行成型。
245.《第十二实施方式》
246.接下来,对本发明的第十二实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型装置(以下,存在称为“第十二装置”的情况)进行说明。
247.〈结构〉
248.在上述第十一装置的基础上,第十二装置是如下的不等厚管的挤压成型装置,还具备:第三金属芯,其是具有规定形状的金属芯;第二模具,其形成有具有规定形状的贯通孔亦即第二模具孔;以及第二驱动机构,其构成为将第三金属芯压入第二模具孔。而且,第十二装置构成为在第一工序之前执行第二工序。第二工序是在向第一管材的规定位置插入了第三金属芯的状态下利用第二驱动机构将第一管材与第三金属芯的组压入第二模具孔并执行挤压加工,由此在第一管材的前端侧的端部成型第二薄壁部的工序。根据第十二装置,例如,能够从图1的(a)所示的第一管材11容易地成型图15的(a)所示的第二管材12。
249.第三金属芯是具备具有第三横截面的柱状的形状的金属芯,该第三横截面是与第二薄壁部的内部空间的横截面对应的横截面。如上述那样,第二工序是在第一管材的前端侧的端部成型第二薄壁部的工序。因此,第三金属芯被插入第一管材的规定位置,以便能够至少遍布在第二工序中将第一管材与第三金属芯的组压入第二模具孔并实施挤压加工的期间对第二薄壁部的内部空间的横截面进行规定。
250.此外,在与第三方法有关的说明中,如上述那样,第二薄壁部的内部空间的形状没有特别限定,例如能够形成多棱柱状、椭圆柱状以及圆柱状等多种多样的形状。然而,在以下的说明中,以容易理解本发明为目的,而对第二薄壁部的内部空间与第二薄壁部以外的部分的内部空间同样地具有圆柱状的形状的情况进行说明。
251.图22的(a)所例示的第三金属芯33是具备具有第六外径do6的圆柱状的形状的金属芯,该第六外径do6是与在第一管材11的前端侧的端部想要形成的第二薄壁部pd2的内径对应的外径。在与第三方法有关的说明中,如上述那样,第二薄壁部的内径与第二管材的第二薄壁部以外的部分的内径可以相同,也可以不同。因此,第三金属芯的外径亦即第六外径do6与第一金属芯的第一大横截面部的外径亦即第四外径dos4可以相同,也可以不同。
252.如图22的(b)所例示的那样,第二模具孔42a包含第二大内径部pdil2、第二小内径部pdis2以及第二内径减小部pdit2。第二大内径部pdil2与第一模具孔41a的第一大内径部pdil1同样,是形成于基端侧且具有与第一内径di1相等的内径的部分,该第一内径di1是与第一管材11的外径亦即第一外径do1对应的内径。第二小内径部pdis2是形成于前端侧且具有与第二管材12的第二薄壁部pd2的外径亦即第五外径do5对应的内径亦即第三内径di3的部分。第二内径减小部pdit2是形成于第二大内径部pdil2与第二小内径部pdis2之间且随着从第二大内径部pdil2向第二小内径部pdis2接近而内径从第一内径di1向第三内径di3减小的部分。
253.另外,第十二装置构成为在第二工序中开始挤压加工时,在挤压方向上,第三金属芯的前端侧的端部位于与第二小内径部的基端侧的端部相同的位置或者比第二小内径部的基端侧的端部靠前端侧的位置。
254.如以上那样,第十二装置是与上述第四方法对应的不等厚管的挤压成型装置。因此,根据与第四方法有关的说明,能够明确第十二装置的结构及动作的详细内容,因此在这里省略说明。
255.〈效果〉
256.根据第十二装置,在第一工序之前执行第二工序,能够从具有第一壁厚及第一外径的筒状的部件亦即第一管材容易地成型第二管材,该第二管材是在前端侧的端部还具备具有第四壁厚及第二外径的部分亦即第二薄壁部的第一管材。接下来,使用通过第二工序
而被成型的第二管材执行上述第一工序。因此,根据第十二装置,能够对不在轴向的端部而是在两端部之间的规定位置形成有第一厚壁部的不等厚管容易地进行成型。
257.〈补充〉
258.如在与第四方法有关的说明中叙述的那样,例如也可以使固定第一金属芯及第三金属芯的部位的结构共用化,或者使固定第一模具及第二模具的部位的结构共用化等,根据被执行的工序能够更换金属芯以及/或者模具地构成挤压成型装置。
259.具体而言,例如,在将第二薄壁部pd2的外径亦即第五外径do5形成与不等厚管的第一厚壁部pi1以及第一薄壁部pd1的外径亦即第二外径do2相同的大小的情况下,能够在第二工序中将第一模具41使用为第二模具42。在该情况下,在从第二工序向第一工序切换时,只要将在第二工序中使用的第三金属芯33更换为在第一工序中使用的第一金属芯31即可。
260.《第十三实施方式》
261.接下来,对本发明的第十三实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型装置(以下,存在称为“第十三装置”的情况)进行说明。
262.〈结构〉
263.在上述的第十一装置或第十二装置的基础上,第十三装置是还具备第四金属芯的不等厚管的挤压成型装置,该第四金属芯具备具有第四横截面的柱状的形状,该第四横截面是与第二薄壁部的内部空间的横截面对应的横截面。而且,第十三装置构成为在该第四金属芯从前端侧被插入第二管材的第二薄壁部且朝向基端侧被施力的状态下执行第一工序。另外,第十三装置构成为至少在第一工序中开始挤压加工时,第四金属芯的基端侧的端部与第一金属芯的前端侧的端部接触。
264.如以上那样,第十三装置是与上述第五方法对应的不等厚管的挤压成型装置。因此,根据与第五方法有关的说明,能够明确第十三装置的结构及动作的详细内容,因此在这里省略说明。
265.〈效果〉
266.在第十三装置中,将第四金属芯34从前端侧插入第二管材12的第二薄壁部pd2,因此能够减少在与第五方法有关的说明中叙述的不等厚管22的外周面从第一小内径部pdis1的内周面的剥离,从而能够减少该部分的凹陷的产生。即,根据第十三装置,能够容易且以高尺寸精度成型不在轴向的端部而是在两端部之间的规定位置形成有第一厚壁部的不等厚管。
267.《第十四实施方式》
268.接下来,对本发明的第十四实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型装置(以下,存在称为“第十四装置”的情况)进行说明。
269.〈结构〉
270.在上述的第九装置至第十三装置的任一装置的基础上,第十四装置是如下的不等厚管的挤压成型装置,其构成为:在第一工序中通过不对第一管材的基端侧的端部处的规定区域实施挤压加工而使其残留,由此在不等厚管的基端侧的端部形成第二厚壁部,该第二厚壁部是具有第一壁厚及第一外径的部分。
271.如以上那样,第十四装置是与上述第六方法对应的不等厚管的挤压成型装置。因
此,根据与第六方法有关的说明,能够明确第十四装置的结构及动作的详细内容,因此在这里省略说明。
272.〈效果〉
273.根据第十四装置,在第一工序中,通过不对第一管材的基端侧的端部处的规定区域实施挤压加工而使其残留,由此能够在不等厚管的基端侧的端部容易地形成第二厚壁部,该第二厚壁部是具有第一壁厚及第一外径的部分。因此,能够以高生产效率及低成本制造适于需要例如凸缘等具有比不等厚管的其他部分大的外径的部分的用途的不等厚管。
274.《第十五实施方式》
275.接下来,对本发明的第十五实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型装置(以下,存在称为“第十五装置”的情况)进行说明。
276.〈结构〉
277.在上述的第九装置至第十三装置的任一装置的基础上,第十五装置中的第一金属芯还具备第一按压部,该第一按压部是形成于比第一大横截面部靠基端侧的位置且具有与第一管材的外径亦即第一外径相等的外径的圆柱状的部分。第一按压部由芯部与外周部构成。芯部是具有与不等厚管的第一薄壁部的外径亦即第二外径相等的外径的圆柱状的部分。外周部是可滑动地配设于芯部的径向的外侧且具有与第一管材的外径亦即第一外径相等的外径以及与不等厚管的第一薄壁部的外径亦即第二外径对应的内径的圆筒状的部分。
278.另外,第十五装置构成为在第一工序中通过不对第一管材的基端侧的端部处的规定区域实施挤压加工,由此在第一管材的基端侧的端部形成第二厚壁部,该第二厚壁部是具有第一壁厚及第一外径的部分。此外,第十五装置构成为在第一工序之后执行第三工序,该第三工序是切除第二厚壁部的比第二外径靠外侧的部分的工序。第十五装置在第三工序中通过不按压第一按压部的外周部,而将第一按压部的芯部向按压方向按压至成为第一按压部的芯部的前端侧的端部位于比第一模具孔的第一小内径部的基端侧的端部靠前端侧的位置的状态为止。由此,能够对第二厚壁部的比第二外径靠外侧的部分被切除,且第一薄壁部延伸至基端侧的端部的不等厚管容易地进行成型。
279.如根据以上明确的那样,第十五装置是与上述第七方法对应的不等厚管的挤压成型装置。因此,根据与第七方法有关的说明,能够明确第十五装置的结构及动作和第一金属芯所具备的第一按压部的结构的详细内容,因此在这里省略说明。
280.〈效果〉
281.如以上那样,根据第十五装置,在单一的挤压成型装置中不重组金属芯及模具,就能够容易地切除在第一工序中残留于管材的基端侧的端部的第二厚壁部。即,根据第十五装置,能够对第一薄壁部延伸至基端侧的端部的不等厚管容易地进行成型。
282.《第十六实施方式》
283.接下来,对本发明的第十六实施方式所涉及的不等厚管的挤压成型装置(以下,存在称为“第十六装置”的情况)进行说明。
284.〈结构〉
285.在上述的第九装置至第十三装置的任一装置的基础上,第十六装置是如下的不等厚管的挤压成型装置,其构成为使用第三管材执行第一工序,该第三管材是在基端侧的端部还具备第三薄壁部的第一管材。第三薄壁部是具有比第一管材的壁厚亦即第一壁厚小的
规定壁厚亦即第五壁厚以及比第一管材的外径亦即第一外径小的规定外径亦即第八外径且内部空间的横截面与不等厚管的第一薄壁部的内部空间的横截面相同或者比第一薄壁部的内部空间的横截面大的部分。
286.另外,第十六装置所具备的第一金属芯还具备第一按压部,该第一按压部是形成于比第一大横截面部靠基端侧的位置且具有与第一外径相等的外径的圆柱状的部分。第一按压部具备收容部,该收容部是在第一按压部的前端侧的端面开口且具有与第三薄壁部对应的形状的空间。
287.另外,第十六装置构成为在第一工序中在第三薄壁部被收容于收容部的状态下实施挤压加工。但是,第十六装置构成为在第一金属芯的第一按压部的前端侧的端部到达第一模具孔的第一大内径部的前端侧的端部之前结束挤压加工。由此,具有第一壁厚及第一外径的部分亦即第三厚壁部被残留于第三管材中的与第三薄壁部的前端侧的端部邻接的区域。因此,作为结果而获得的不等厚管还包含形成于第一薄壁部的基端侧的端部的第三厚壁部以及形成于比第三厚壁部靠基端侧的第三薄壁部。即,第十六装置能够对在不等厚管的轴向的中途位置具备具有比其他部分大的外径以及比第一薄壁部大的壁厚的部分的不等厚管进行成型。
288.如根据以上明确的那样,第十六装置是与上述第八方法对应的不等厚管的挤压成型装置。因此,根据与第八方法有关的说明,能够明确第十六装置所使用的第三管材的结构、第十六装置所具备的第一金属芯的结构以及第十六装置的结构及动作的详细内容等,因此在这里省略说明。
289.〈效果〉
290.如以上那样,第十六装置构成为使用在基端侧的端部还具备第三薄壁部的第一管材亦即第三管材执行第一工序,并在第一金属芯的第一按压部的前端侧的端部到达第一模具孔的第一大内径部的前端侧的端部之前结束挤压加工。由此,具有第一壁厚及第一外径的部分亦即第三厚壁部被残留于第三管材中的与第三薄壁部的前端侧的端部邻接的区域。根据第十六装置,能够对在不等厚管的轴向的中途位置具备具有比其他部分大的外径以及比第一薄壁部大的壁厚的部分的不等厚管容易地进行成型。
291.以上,以对本发明进行说明为目的,而参照附图对具有特定结构的几个实施方式进行了说明,但本发明的范围不应被解释为限定于这些例示的实施方式,不言而喻能够在权利要求书以及说明书中记载的事项的范围内适当地加以修正。
292.附图标记说明
293.11

第一管材;12

第二管材;13

第三管材;21、22、23、24、25

不等厚管;31

第一金属芯;32

第二金属芯;33

第三金属芯;34

第四金属芯;41

第一模具;41a

第一模具孔;42

第二模具;42a

第二模具孔;ax

轴;t1

第一壁厚;t2

第二壁厚;t3

第三壁厚;t4

第四壁厚;t5

第五壁厚;do1

第一外径;do2

第二外径;do3

第三外径;do4

第四外径;do5

第五外径;do6

第六外径;do7

第七外径;do8

第八外径;di1

第一内径;di2

第二内径;di3

第三内径;pd1

第一薄壁部;pd2

第二薄壁部;pd3

第三薄壁部;pi1

第一厚壁部;pi2

第二厚壁部;pi3

第三厚壁部;pt1

第一锥形部;pdos1

第一小横截面部;pdol1

第一大横截面部;pdol2

第二大外径部;pdot1

第一横截面扩大部;pdis1

第一小内径部;pdis2

第二小内径部;pdil1

第一大内径部;
pdil2

第二大内径部;pdit1

第一内径减小部;pdit2

第二内径减小部;pp1

第一按压部;pp1a

芯部;pp1b

外周部;pp1c

收容部;pp2

第二按压部;ld1

第一台阶;ld2

第二台阶。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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