弯管的制造方法与流程

1.本发明涉及弯管的制造方法，例如，配设在汽车的发动机舱内的弯管的制造方法。


背景技术：

2.作为与上述弯管的制造方法相关的技术，例如有专利文献1中记载的技术。在专利文献1中记载了这样一种弯管的制造方法：通过使包括所沉孔的台阶部的凸起成形用的冲头的前端表面与夹紧模的第二中空部中的形成在第一中空部和第一直管部的外周表面接触的第二直管部侧的接触线的延长上的下部表面抵接，使弯管部的靠近第二直管部的一侧的预定位置的扩径状态的外径朝向上述台阶部的内周表面沿径向向外进一步膨胀，以接触第一直管部的外周的方式将凸起成形。
3.根据专利文献1记载的弯管的制造方法，可以制造在凸起的弯管部侧的端表面与直管部的外周表面之间的间隙小、或者没有间隙的弯管。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.[专利文献1]日本专利第6546684号公报


技术实现要素：

[0007]
发明要解决的问题
[0008]
专利文献1中记载的弯管的制造方法是凸起为圆形的情况下的制造方法。与此相对，近来，需要制造凸起不是圆形而是长圆形状的弯管。为了获得长圆形状的凸起，需要使用于将凸起成形的模部分的形状为长圆形状。然而，如果来自在凸起为圆形的情况下的弯管的制造方法的变更点单单仅是上述模部分的形状的变更，则使长圆形状的凸起及其周边部分具有理想形状是困难的。
[0009]
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供一种弯管的制造方法，该弯管的制造方法可以减小凸起的弯管部侧的端表面与直管部的外周表面之间的间隙，或者可以消除间隙，此外，还可以得到理想形状的长圆形状的凸起和理想形状的其周边部分。
[0010]
用于解决问题的手段
[0011]
本发明的弯管的制造方法，其包括：
[0012]
临时弯曲步骤，对管坯施加弯曲加工，在所述管坯的一个端部侧保留第一直管部，在所述管坯的另一端部侧保留第二直管部，并在所述第一直管部和所述第二直管部之间形成弯曲部；
[0013]
冲击曲率半径矫正步骤，将在所述临时弯曲步骤中获得的弯管中间体配置在具备用于将所述弯曲部成形为弯管部中间体的形状的中空部的拼合模状的成形模处，并且从所述第一直管部或所述第二直管部的管端插入冲击曲率半径矫正用销，从而将所述弯曲部的弯曲外侧部的曲面沿径向向外扩大来将所述弯曲部成形为所述弯管部中间体的形状；
[0014]
管固定步骤，使用拼合模状的夹紧模将所述第一直管部和所述弯管部中间体固
定，所述夹紧模包括：第一中空部，用于收纳所述第一直管部；第二中空部，用于收纳所述弯管部中间体，并且具有用于扩宽所述弯管部中间体的一部分的凹槽；以及第三中空部，被沉孔成使内径大于所述第二直管部的外径，并且具有下部表面，所述下部表面在沿配置于所述第一中空部处的所述第一直管部的轴向的方向上的所述第一直管部的截面图中形成在所述第一中空部和所述第一直管部的外周表面接触的所述第二直管部侧的接触线的延长上；
[0015]
第一扩管步骤，使具有外径比所述第二直管部的内径大的扩径部的第一扩管销在与突出到所述夹紧模之外的所述第二直管部的管端隔开的状态下相对，之后，从所述第二直管部的管端插入所述第一扩管销，从而将所述第二直管部扩径，将所述第二直管部成形为扩径第二直管部；
[0016]
第二扩管步骤，使具有宽度大于所述扩径第二直管部的内径的截面长圆形的扩宽部的第二扩管销在与突出到所述夹紧模之外的所述扩径第二直管部的管端隔开的状态下相对，之后，从所述扩径第二直管部的管端插入所述第二扩管销，从而将所述扩径第二直管部和所述弯管部中间体的一部分扩宽，将所述扩径第二直管部和所述弯管部中间体分别成形为扩宽第二直管部和最终要得到的形状的弯管部；
[0017]
拉深步骤，使拉深冲头在与突出到所述夹紧模之外的所述扩宽第二直管部的管端隔开的状态下相对，之后，从所述扩宽第二直管部的管端插入所述拉深销，并使所述拉深冲头的前端表面与所述第三中空部的所述下部表面抵接，从而拉深所述扩宽第二直管部，将所述扩宽第二直管部成形为截面长圆形的长圆形第二直管部，其中，所述拉深冲头内置有具备截面长圆形的形状保持部的拉深销，并具备开口从入口向深处逐渐变窄的各截面长圆形的拉深锥形部以及形成在所述拉深锥形部的深处的从所述拉深锥形部延伸的截面长圆形的拉深筒孔部；以及
[0018]
凸起成形步骤，使凸起冲头在与突出到所述夹紧模之外的所述长圆形第二直管部的管端隔开的状态下相对，之后，从所述长圆形第二直管部的管端插入所述凸起销，并使所述凸起冲头的前端表面与所述第三中空部的所述下部表面抵接，从而以与所述第一直管部的外周接触的方式将所述凸起成形，其中，所述凸起冲头内置有具备截面长圆形的形状保持部的凸起销，并具备通过以与最终要得到的长圆形状的凸起对应的尺寸沉孔预定深度而形成在入口处的台阶部以及形成在所述台阶部的深处的从所述台阶部延伸的截面长圆形的筒孔部。
[0019]
发明的效果
[0020]
根据本发明的弯管的制造方法，可以减小凸起的弯管部侧的端表面与直管部的外周表面之间的间隙，或者可以消除间隙，此外，还可以得到理想形状的长圆形状的凸起和理想形状的其周边部分。
附图说明
[0021]
图1a是示出管坯的形状的图。
[0022]
图1b是示出临时弯曲步骤之后的弯管中间体的形状的图。
[0023]
图2是示出第一冲击曲率半径矫正步骤之前的弯管中间体、成形模、冲击曲率半径矫正用销和内径限制用销的位置关系的图。
[0024]
图3是示出从图2所示的状态实施了第一冲击曲率半径矫正步骤的状态的图。
[0025]
图4是示出在第一冲击曲率半径矫正步骤之后，将弯管中间体翻转来实施了第二冲击曲率半径矫正步骤的状态的图。
[0026]
图5是示出拼合模状的夹紧模的立体图。
[0027]
图6是图5所示的夹紧模的俯视图。
[0028]
图7是示出第一扩管销的立体图。
[0029]
图8是示出第二扩管冲头的立体图。
[0030]
图9是图8所示的第二扩管冲头的前视图。
[0031]
图10是示出第二扩管销的立体图。
[0032]
图11是示出拉深冲头的立体图。
[0033]
图12是图11所示的拉深冲头的前视图。
[0034]
图13是示出拉深销的立体图。
[0035]
图14是示出凸起冲头的立体图。
[0036]
图15是图14所示的凸起冲头的前视图。
[0037]
图16是示出凸起销的立体图。
[0038]
图17是用于说明第一扩管步骤的顺序的图。
[0039]
图18是用于说明第二扩管步骤的顺序的图。
[0040]
图19是用于说明拉深步骤的顺序的图。
[0041]
图20是用于说明凸起成形步骤的顺序的图。
[0042]
图21是示出弯管的最终形态的图。
[0043]
图22是使长圆形第二直管部的开口侧斜向上所拍摄的最终形态的弯管的照片。
[0044]
图23是使长圆形第二直管部的开口侧横向所拍摄的最终形状的弯管的照片。
[0045]
图24是使长圆形第二直管部的开口侧向下所拍摄的最终形状的弯管的照片。
具体实施方式
[0046]
以下，对本发明的实施方式进行说明。
[0047]
图1a示出了作为弯管材料的管坯1。作为管坯1，例如使用al-mn基铝合金a3003管等铝合金管、高压配管用碳钢钢管stsw1-b、铜管等金属制管。管坯1的外径d1不限于此，例如为φ17mm。此外，管坯1的壁厚不限于此，例如为1.2mm。
[0048]
(临时弯曲步骤)
[0049]
对临时弯曲步骤进行说明。如图1b所示，使用数控折弯机等弯曲加工机对管坯1实施弯曲加工，在管坯1的一个端部侧保留第一直管部2a，在管坯1的另一端部侧保留第二直管部2b，同时在第一直管部2a和第二直管部2b之间形成弯曲部2c，制造包括第一直管部2a、弯曲部2c和第二直管部2b的弯管中间体2。
[0050]
(冲击曲率半径矫正步骤)
[0051]
对冲击曲率半径矫正步骤进行说明。矫正上述弯曲部2c的曲率半径来将弯曲部2c成形为弯管部中间体3c(参照图4)的形状。图2是示出第一冲击曲率半径矫正步骤之前的弯管中间体2、成形模10、冲击曲率半径矫正用销20和内径限制用销30的位置关系的图。
[0052]
成形模10为拼合模状的成形模，由对称形状的一对模构成。另外，示出图2至图4所
示的成形模10部分中的弯管中间体2、3的图是图示了在一对模之间的接触表面处切断管的情况的图。图2等仅示出了由对称形状的一对模构成的成形模10中的一个模。当将弯管中间体2设置在成形模10处时，使用图2等所示的一个模和省略图示的另一个模夹入弯管中间体2。
[0053]
成形模10具有用于将弯曲部2c成弯管部中间体3c(参照图4)的形状的中空部10c。中空部10c具有：与弯管部中间体3c(参照图4)的弯曲外侧部的曲面对应的形状(曲率半径)的第一内周面10c1和与弯曲部2c的弯曲内侧部的曲面对应的形状(曲率半径)的第二内周面10c2。此外，成形模10具有用于收纳第一直管部2a和第二直管部2b的中空部10a、10b。
[0054]
冲击曲率半径矫正用销20具有：圆柱形状的主体部20a，和具有与第一内周表面10c1的形状(曲率半径)对应的弯曲表面的爪部20b。内径限制用销30具有：圆柱形的主体部30a，和随着朝向前端而外径变小的前端部30b。
[0055]
本实施方式的冲击曲率半径矫正步骤是第一冲击曲率半径矫正步骤和第二冲击曲率半径矫正步骤的两阶段的冲击曲率半径矫正步骤。
[0056]
《第一冲击曲率半径矫正步骤》
[0057]
如图2所示，将弯管中间体2配置在成形模10的中空部10a至10c处，从第一直管部2a的管端插入冲击曲率半径矫正用销20，并从不插入冲击曲率半径矫正用销20的一侧的第二直管部2b的管端插入内径限制用销30。
[0058]
如图3所示，当插入了冲击曲率半径矫正用销20时，该爪部20b从内侧按压弯曲部2c。结果，弯管中间体2的弯曲部2c的弯曲外侧部的曲面沿径向向外扩大。此外，弯曲部2c的弯曲内侧部由于上述弯曲外侧部沿径向向外扩大而朝内侧被拉伸并朝管的内部变形。通过比较图2和图3可以看出，弯曲部2c的弯曲外侧部的曲面的曲率半径和弯曲部2c的弯曲内侧部的曲面的曲率半径均变小。
[0059]
《第二冲击曲率半径矫正步骤》
[0060]
接下来，如图4所示，将弯管中间体2翻转来将弯管中间体2配置在成形模10的中空部10a至10c处，从在第一冲击曲率半径矫正步骤时插入了内径限制用销30的第二直管部2b的管端插入冲击曲率半径矫正用销20，并从在第一冲击曲率半径矫正步骤时插入了冲击曲率半径矫正用销20的第一直管部2a的管端插入内径限制用销30。
[0061]
当插入了冲击曲率半径矫正用销20时，该爪部20b从内侧按压弯曲部2c。结果，弯管中间体2的弯曲部2c的弯曲外侧部的曲面沿径向向外扩大。此外，弯曲部2c的弯曲内侧部由于上述弯曲外侧部沿径向向外扩大而朝内侧被拉伸并朝管的内部变形。
[0062]
通过第一冲击曲率半径矫正步骤和第二冲击曲率半径矫正步骤的实施，图2所示的弯曲部2c成形为图4所示的弯管部中间体3c的形状。弯管部中间体3c的弯曲外侧部的曲面的曲率半径和弯管部中间体3c的弯曲内侧部的曲面的曲率半径小于弯曲部2c的各自对应的曲面的曲率半径。即，弯管部中间体3c的曲率半径小于弯曲部2c的曲率半径。
[0063]
另外，也可以在第一冲击曲率半径矫正步骤时，从第二直管部2b的管端插入冲击曲率半径矫正用销20，并从第一直管部2a的管端插入内径限制用销30，并且在第二冲击曲率半径矫正步骤时，从第一直管部2a的管端插入冲击曲率半径矫正用销20，并从第二直管部2b的管端插入内径限制用销30。
[0064]
此外，如果仅是从第一直管部2a或第二直管部2b的管端插入冲击曲率半径矫正用
销20，即，仅通过一次的冲击曲率半径矫正步骤就得到图4所示的弯管部中间体3c的形状，则也可以不采用第一冲击曲率半径矫正步骤和第二冲击曲率半径矫正步骤的两阶段的冲击曲率半径矫正步骤，而采用一阶段的冲击曲率半径矫正步骤。另外，通过实施上述的两阶段的冲击曲率半径矫正步骤，可以更可靠且稳定地将弯曲部2c成形为弯管部中间体3c的形状。
[0065]
(管固定步骤)
[0066]
对管固定步骤进行说明。图5和图6是示出用于设置(固定)冲击曲率半径矫正步骤之后的弯管中间体3的拼合模状的夹紧模40的图。
[0067]
夹紧模40为拼合模状的夹紧模，由对称形状的一对模构成。图5和图6示出了由对称形状的一对模构成的夹紧模40中的仅一个模。当将弯管中间体3设置在夹紧模40处时，换句话说，当用夹紧模40固定弯管中间体3时，使用图5等所示的一个模和省略图示的另一个模夹入弯管中间体3。
[0068]
夹紧模40具有：第一中空部40a，用于收纳弯管中间体3的第一直管部2a；第二中空部40b，用于收纳弯管部中间体3c；以及第三中空部，被沉孔成使内径大于所述第二直管部的外径。
[0069]
上述第二中空部40b是用于将弯管部中间体3c成形为最终要得到的弯管部4c(参照图21)的形状的中空部。第二中空部40b具有用于扩宽弯管部中间体3c的一部分(第二直管部2b侧)的凹槽40b1。
[0070]
如图17等所示，上述第三中空部40c具有下部表面40c1，该下部表面40c1在沿配置于第一中空部40a处的第一直管部2a的轴向的方向上的第一直管部2a的截面图中形成在第一中空部40a和第一直管部2a的外周表面接触的第二直管部2b侧的接触线l的延长上。另外，示出图17所示的夹紧模40部分中的弯管中间体3的图是图示了在一对模之间的接触表面处切断管的情况的图(在图18至图20中也一样)。
[0071]
使用由对称形状的一对模构成的上述夹紧模40夹入并固定弯管中间体3的靠近第一直管部2a和弯管部中间体3c中的至少第一直管部2a的一侧的部分。
[0072]
如图17等所示，在本实施方式中，在该管固定步骤中，从第一直管部分2a的管端插入管内支撑销45直到弯管部中间体3c附近。通过插入管内支撑销45，可以防止在以后的步骤(第一扩管步骤、第二扩管步骤、拉深步骤以及凸起形成步骤)中第一直管部2a压曲。另外，根据第二直管部2b的长度，在将弯管中间体3设置在夹紧模40处(用夹紧模40固定弯管中间体3)之前，将第二直管部2b以期望的长度切断，缩短第二直管部2b。
[0073]
(第一扩管步骤)
[0074]
对第一扩管步骤进行说明。图7是示出在将弯管中间体3的第二直管部2b扩径并将第二直管部2b成形为扩径第二直管部3b(参照图18)的第一扩管步骤中使用的第一扩管销50的立体图。图17是用于说明第一扩管步骤的顺序的图。
[0075]
如图7和图17所示，第一扩管销50具有：外径比第二直管部2b的内径大的圆柱状形状的扩径部50a，和具有与第二中空部40b的曲面形状对应的弯曲表面的前端爪部50b。前端爪部50b的外径小于扩径部50a的外径。在前端爪部50b和扩径部50a之间设置有前端细的锥形部50c。此外，在扩径部50a的表面处设置有在扩径部50a的轴向上延伸的平面部50a1。平面部50a1在扩径部50a的圆周方向上相互错开180度而设置在合计两个位置处。两个平面部
50a1之间的距离小于扩径部50a的外径。另外，上述两个平面部50a1也可以不设置在扩径部50a的表面处。即，扩径部50a也可以采用完全的圆柱形状(截面圆形)。
[0076]
上述第一扩管销50内置在第一扩管冲头60中。第一扩管冲头60具有筒状部60a。在将第一扩管销50插入到该筒状部60a的有底的筒孔部60a1中的状态下，第一扩管销50利用螺栓(未图示)等固定在第一扩管冲头60处。筒状部60a的外形和筒孔部60a1均为圆形。在第一扩管销50的扩径部50a和第一扩管冲头60的筒孔部60a1之间存在间隙，从而第二直管部2b进入该间隙。
[0077]
如图17所示，使内置有第一扩管销50的第一扩管冲头60在与突出到夹紧模40之外的第二直管部2b的管端隔开的状态下相对，之后，从第二直管部2b的管端插入第一扩管销50，并使第一扩管冲头60的前端表面60a2与夹紧模40的第三中空部40c的下部表面40c1抵接。
[0078]
如图18中的右侧所示，当从第二直管部2b的管端插入第一扩管销50时，第一扩管销50的锥形部50c和扩径部50a将第二直管部2b扩径，第二直管部2b成形为直径大于第二直管部2b的直径的截面大致圆形的扩径第二直管部3b。由于在第一扩管销50处设置有锥形部50c，因而可以将第二直管部2b顺利扩径。此外，由于在扩径部50a的表面处设置有上述两个平面部50a1，因而所成形的扩径第二直管部3b的截面不是正圆，而变为少许横长的圆，容易进行下一步骤(第二扩管步骤)中的扩径第二直管部3b的加工(扩管)。
[0079]
(第二扩管步骤)
[0080]
对第二扩管步骤进行说明。图8是示出第二扩管冲头80的立体图，图9是图8所示的第二扩管冲头80的前视图。图10是示出第二扩管销70的立体图。图18是用于说明第二扩管步骤的顺序的图。
[0081]
第二扩管销70具有宽度大于扩径第二直管部3b的内径的截面长圆形的扩宽部70a。扩宽部70a由宽度和高度恒定的扩宽主体部70a1和前端细的扩宽前端部70a2构成。
[0082]
上述第二扩管销70内置在第二扩管冲头80中。第二扩管冲头80具有筒状部80a。在将第二扩管销70插入到该筒状部80a的有底的筒孔部80a1中的状态下，第二扩管销70利用螺栓(未图示)等固定在第二扩管冲头80处。筒状部80a的外形是圆形，与此相对，筒孔部80a1是截面长圆形。此外，第二扩管冲头80具有开口从入口向深处逐渐变窄的各截面长圆形的锥形部80a2。筒孔部80a1形成在锥形部80a2的深处，并从锥形部80a2延伸。在第二扩管销70的扩宽部70a和第二扩管冲头80的筒孔部80a1之间存在间隙，从而扩径第二直管部3b进入该间隙。
[0083]
如图18所示，使内置有第二扩管销70的第二扩管冲头80在与突出到夹紧模40之外的扩径第二直管部3b的管端隔开的状态下相对，之后，从扩径第二直管部3b的管端插入第二扩管销70，并使第二扩管冲头80的前端表面80a3与夹紧模40的第三中空部40c的下部表面40c1抵接。
[0084]
当从扩径第二直管部3b的管端插入第二扩管销70时，第二扩管销70的扩宽部70a将扩径第二直管部3b扩宽。此外，如图19中的右侧所示，在第二扩管冲头80的前端表面80a3与夹紧模40的第三中空部40c的下部表面40c1抵接的过程中，通过第二扩管冲头80的截面长圆形的筒孔部80a1，在第一直管部2a的轴向上扩径第二直管部3b凹陷。结果，扩径第二直管部3b成形为截面长圆形的扩宽第二直管部4b。另外，扩宽第二直管部4b比图20和图21所
示的最终要得到的长圆形第二直管部5b大一圈。
[0085]
此外，由于第二扩管冲头80的筒孔部80a是截面长圆形，并且在筒孔部80a1的前端部处设置有前端宽的上述锥形部80a2，因而在第二扩管冲头80的前端表面80a3与夹紧模40的第三中空部40c的下部表面40c1抵接的过程中，如图19中的右侧所示，在第一直管部2a的轴向上，在扩宽第二直管部4b和弯管部4c的边界部处形成有凸起中间体6。
[0086]
凸起中间体6是以后成为凸起7的部分(凸部)。通过在该第二扩管布置中形成凸起中间体6，可以在之后的凸起成形步骤中将更理想的形状的凸起7成形。
[0087]
此外，当从扩径第二直管部3b的管端插入第二扩管销70时，第二扩管销70的扩宽前端部70a2从内侧按压弯管部中间体3c。由于在夹紧模40的第二中空部40b处设置有凹槽40b1(参照图5)，因而当扩宽前端部70a2从内侧按压弯管部中间体3c时，弯管部中间体3c的一部分(第二直管部2b侧)嵌入到凹槽40b1中而扩宽变形，结果，弯管部中间体3c成形为最终要得到的形状的弯管部4c(参照图21)。如图21和图24所示，弯管部4c具有左右一对膨胀部5。该膨胀部5是弯管部中间体3c的一部分(第二直管部2b侧)扩宽变形后的部分。
[0088]
这样，通过第二扩管步骤，扩径第二直管部3b和弯管部中间体3c分别成形为扩宽第二直管部4b和弯管部4c。
[0089]
(拉深步骤)
[0090]
对拉深步骤进行说明。图11是示出拉深冲头100的立体图，图12是图11所示的拉深冲头100的前视图。图13是示出拉深销90的立体图。图19是用于说明拉深步骤的顺序的图。
[0091]
拉深销90具有截面长圆形的形状保持部90a。形状保持部90a的截面形状及其尺寸与在本拉深步骤中要得到的长圆形第二直管部5b的截面内侧形状及其尺寸大致相等。
[0092]
上述拉深销50内置在拉深冲头100中。拉深冲头100具有筒状部100a。在将拉深销90插入到该筒状部100a的有底的拉深筒孔部100a1中的状态下，拉深销90利用螺栓(未图示)等固定在拉深冲头100处。筒状部100a的外形是圆形，拉深筒孔部100a1是截面长圆形。此外，拉深冲头100具有开口从入口向深处逐渐变窄的各截面长圆形的拉深锥形部100a2。拉深筒孔部100a1形成在拉深锥形部100a2的深处，并从拉深锥形部100a2延伸。如图19所示，在拉深销90的形状保持部90a和拉深冲头100的拉深筒孔部100a1之间存在间隙，从而扩宽第二直管部4b进入该间隙。
[0093]
如图19所示，上述拉深锥形部100a2在与扩宽第二直管部4b和弯管部4c的边界部中的弯曲内侧部103抵接的锥形部分101中相对于拉深冲头100的轴向的倾斜角度α1大于与边界部中的弯曲外侧部104抵接的锥形部分102中相对于上述轴向的倾斜角度α2。
[0094]
使内置有拉深销90的拉深冲头100在与突出到夹紧模40之外的扩宽第二直管部4b的管端隔开的状态下相对，之后，从扩宽第二直管部4b的管端插入拉深销90，并使拉深冲头100的前端表面100a3与夹紧模40的第三中空部40c的下部表面40c1抵接。
[0095]
如图20中的右侧所示，在从拉深冲头100与扩宽第二直管部4b的管端隔开的状态开始，其前端表面100a3与夹紧模40的第三中空部40c的下部表面40c1抵接的过程中，通过拉深冲头100的拉深锥形部100a2和拉深筒孔部100a1，截面长圆形的扩宽第二直管部4b在全周被拉深，结果，扩宽第二直管部4b成形为最终要得到的截面长圆形的长圆形第二直管部5b。此外，通过拉深冲头100的拉深锥形部100a2，在长圆形第二直管部5b和弯管部4c的边界部处在其全周形成凸起中间体6。
[0096]
这里，由于使倾斜角度α1》倾斜角度α2，因而通过上述拉深锥形部100a2，弯曲内侧部103的凸起中间体6比弯曲外侧部104的凸起中间体6更向第一直管部2a侧大幅延伸(参照图20)。弯曲内侧部103和弯曲外侧部104是有点难以成形为理想形状的凸起7(参照图21)的部分，而且弯曲内侧部103是比弯曲外侧部104更难以成形为理想形状的凸起7(参照图21)的部分。由于使倾斜角度α1》倾斜角度α2，因而弯曲内侧部103的凸起中间体6向第一直管部2a侧大幅延伸。结果，容易将凸起7成形。由此，在接来下的凸起成形步骤中，可以在弯曲内侧部103处将更理想形状的凸起7成形。另外，使倾斜角度α1》倾斜角度α2不是必须的。
[0097]
此外，通过在拉伸步骤中使用内置有具有截面长圆形的形状保持部90a的拉伸销90的拉伸冲头100，当通过拉深冲头100的拉深锥形部100a2和拉深筒孔部100a1拉深扩宽第二直管部4b时，由于扩宽第二直管部4b的内表面由拉深销90支撑，因而可以得到理想形状的长圆形第二直管部5b。另外，在专利文献1(日本专利第6546684号公报)中描述的弯管的制造方法中，在与拉深步骤相当的步骤中，未使用与拉深销90相当的部件。
[0098]
(凸起成形步骤)
[0099]
对凸起成形步骤进行说明。图14是示出凸起冲头120的立体图，图15是图14所示的凸起冲头120的前视图。图16是示出凸起销110的立体图。图20是用于说明凸起成形步骤的顺序的图。
[0100]
凸起销110具有截面长圆形的形状保持部110a。形状保持部110a的截面形状及其尺寸与长圆形第二直管部5b的截面内侧形状及其尺寸大致相等。
[0101]
上述凸起销110内置在凸起冲头120中。凸起冲头120具有筒状部120a。在将凸起销110插入到该筒状部120a的有底的筒孔部120a1中的状态下，凸起销110利用螺栓(未图示)等固定在凸起冲头120处。筒状部120a的外形是圆形，筒孔部120a1是截面长圆形。此外，凸起冲头120具有通过以与最终要得到的长圆形状的凸起7对应的尺寸沉孔预定深度而形成在入口处的台阶部120a2。筒孔部120a1形成在台阶部120a2的深处，并从台阶部120a2延伸。如图20所示，在凸起销110的形状保持部110a和凸起冲头120的筒孔部120a1之间存在间隙，从而长圆形第二直管部5b进入该间隙。
[0102]
如图15所示，上述台阶部120a2由于是用于将长圆形状的凸起7成形的台阶部，因而是长圆形状的环状。该台阶部120a2当从正面观察该台阶部120a2时，该台阶部120a2的长度方向中央部105处的宽度比该台阶部120a2的长度方向端部106处的宽度宽。此外，台阶部120a2的宽度从长度方向端部106朝向长度方向中央部105平滑地扩宽。
[0103]
上述长度方向中央部105是弯管中间体3中的与弯曲内侧部103和弯曲外侧部104对应的部分(参照图20)。这些弯曲内侧部103和弯曲外侧部104是有点难以成形为理想形状的凸起7(参照图21)的部分。当台阶部120a2的长度方向中央部105处的宽度比台阶部120a2的长度方向端部106处的宽度宽时，凸起起中间体6容易延伸到台阶部120a2的长度方向中央部105，结果，可以将更理想形状的凸起7成形。
[0104]
另外，台阶部120a2的长度方向中央部105处的宽度与台阶部120a2的长度方向端部106处的宽度也可以相等。即，在长圆形状的环状的台阶部120a2中，当从正面观察该台阶部120a2时，也可以得到在全周上均匀尺寸的宽度的台阶部。
[0105]
使内置有凸起销110的凸起冲头120在与突出到夹紧模40之外的长圆形第二直管部5b的管端隔开的状态下相对，之后，从长圆形第二直管部5b的管端插入凸起销110，并使
凸起冲头120的前端表面120a3与夹紧模40的第三中空部40c的下部表面40c1抵接。
[0106]
在从凸起冲头120与长圆形第二直管部5b的管端隔开的状态开始，其前端表面120a3与夹紧模40的第三中空部40c的下部表面40c1抵接的过程中，通过凸起冲头120的台阶部120a2，凸起中间体6在长圆形第二直管部5b的轴向上被压缩并沿径向延伸。结果，凸起中间体6成形为与第一直管部2a的外周接触的长圆形状的凸起7(参照图21)。长圆形状的凸起7为长圆形状的环状凸部，换句话说，是长圆形状的凸缘，并且是长圆形状的环。
[0107]
另外，设置在凸起销110的形状保持部110a的基端处的台阶部110b成为长圆形第二直管部5b的管端的止动件。在凸起冲头120的前端表面120a3与凸起销110的台阶部110b之间的凸起冲头120的轴向上的距离比突出到夹紧模40之外的长圆形第二直管部5b的管端与第三中空部40c的下部表面40c1之间的长圆形第二直管部5b的轴向上的距离短的情况下，在凸起冲头120的前端表面120a3与第三中空部40c的下部表面40c1抵接的过程中，通过凸起销110的台阶部110b将长圆形第二直管部5b压入到第三中空部40c内。同样通过该动作，凸起中间体6在长圆形第二直管部5b的轴向上被压缩并且在径向上延伸。
[0108]
另外，凸起冲头120的前端表面120a3与凸起销110的台阶部110b之间的凸起冲头120的轴向上的距离既可以比突出到夹紧模40之外的长圆形第二直管部5b的管端与第三中空部40c的下部表面40c1之间的长圆形第二直管部5b的轴向上的距离长，也可以为相同距离。
[0109]
图21至图24示出了包括长圆形状的凸起7的最终形态的弯管8。如图21至图24所示，通过上述各步骤得到的弯管8在凸起7的弯管部侧的端表面7a与第一直管部2a的外周表面之间的间隙小(几乎没有间隙)。即，根据本实施方式的弯管的制造方法，可以减小凸起7的弯管部侧的端表面7a与直管部的外周表面之间的间隙，或者可以消除间隙。
[0110]
另外，关于实际制造的图22至图24所示的弯管8，在第一直管部2a处形成有两个卷轴9。这些卷轴9与本发明没有特别关系。
[0111]
在本发明中，在进行了第一扩管步骤、第二扩管步骤的两阶段扩管步骤之后，进行拉深步骤，将管坯1的第二直管部2b成形为最终形态的长圆形第二直管部5b。通过在进行拉深步骤之前进行上述两阶段的扩管步骤，可以将管坯1的第二直管部2b逐渐制成最终形态的长圆形第二直管部5b，可以得到从凸起7连接的理想形状的长圆形第二直管部5b。此外，对于与凸起7连接的弯管部4c，也可以得到具有左右一对膨胀部5的理想形状的弯管部4c。然后，在凸起成形步骤中，通过将最终要得到的长圆形状的凸起7成形，可以得到理想形状的凸起7。由于凸起7是长圆形状，因而可以将弯管8配置在狭窄的场所。
[0112]
上述的实施方式能够变更如下。
[0113]
使用内径限制用销30不是必须的。即，在第一冲击曲率半径矫正步骤中，也可以不使用内径限制用销30。此外，在第二冲击曲率半径矫正步骤中，也可以不使用内径限制用销30。在冲击曲率半径矫正步骤中，也可以不使用内径限制用销30。
[0114]
在第一扩管步骤、第二扩管步骤、拉深步骤以及凸起成形步骤中，使用管内支撑销45从内侧支撑第一直管部2a不是必须的。即，在管固定步骤中，也可以不使用管内支撑销45。
[0115]
第一扩管冲头60不是必须的。例如，也可以使不使用第一扩管冲头60而通过任何公知方法保持的第一扩管销50在与突出到夹紧模40之外的第二直管部2b的管端隔开的状
态下相对，之后，从第二直管部2b的管端插入第一扩管销50，从而将第二直管部2b扩径。另外，如上述实施方式那样，通过使用第一扩管冲头60，由第一扩管销50引起的第二直管部2b的扩径更加稳定。
[0116]
第二扩管冲头80的筒孔部80a1也可以采用不是截面长圆形而是截面圆形的孔部。即使筒孔部80a1采用截面圆形的孔部，也可以通过具有宽度大于扩径第二直管部3b的内径的截面长圆形的扩宽部70a的第二扩管销70将扩径第二直管部3b扩宽。当扩径第二直管部3b扩宽时，扩径第二直管部3b在第一直管部2a的轴向上自然凹陷。结果，扩径第二直管部3b成为截面长圆形的扩宽第二直管部4b。
[0117]
第二扩管冲头80不是必须的。例如，也可以使不使用第二扩管冲头80而通过任何公知方法保持的第二扩管销70在与突出到夹紧模40之外的扩径第二直管部3b的管端隔开的状态下相对，之后，从扩径第二直管部3b的管端插入第二扩管销70，从而将扩径第二直管部3b和弯管部中间体3c的一部分扩宽。另外，如上述实施方式那样，通过使用第二扩管冲头80，由第二扩管销70引起的扩径第二直管部3b和弯管部中间体3c的一部分的扩宽更加稳定。
[0118]
在本技术中，“长圆形”不仅包括两条长边平行的长圆形，还包括由椭圆定义的圆形。
[0119]
另外，当然能够在本领域技术人员可以设想的范围内进行各种改变。
[0120]
附图标记说明
[0121]
1：管坯
[0122]
2：弯管中间体
[0123]
2a：第一直管部
[0124]
2b：第二直管部
[0125]
2c：弯曲部
[0126]
3b：扩径第二直管部
[0127]
3c：弯管部中间体
[0128]
4b：扩宽第二直管部
[0129]
4c：弯管部
[0130]
5b：长圆形第二直管部
[0131]
7：凸起
[0132]
8：弯管
[0133]
10：成形模
[0134]
10c：中空部
[0135]
20：冲击曲率半径矫正用销
[0136]
30：内径限制用销
[0137]
40：夹紧模
[0138]
40a：第一中空部
[0139]
40b：第二中空部
[0140]
40b1：凹槽
[0141]
40c：第三中空部
[0142]
40c1：下部表面
[0143]
40：夹紧模
[0144]
50：第一扩管销
[0145]
50a：扩径部
[0146]
60：第一扩管冲头
[0147]
70：第二扩管销
[0148]
70a：扩宽部
[0149]
80：第二扩管冲头
[0150]
80a1：筒孔部
[0151]
80a2：锥形部
[0152]
90：拉深销
[0153]
90a：形状保持部
[0154]
100：拉深冲头
[0155]
100a1：拉深筒孔部
[0156]
100a2：拉深锥形部
[0157]
101、102：锥形部分
[0158]
103：弯曲内侧部
[0159]
104：弯曲外侧部
[0160]
105：长度方向中央部
[0161]
106：长度方向端部
[0162]
110：凸起销
[0163]
110a：形状保持部
[0164]
120：凸起冲头
[0165]
120a1：筒孔部
[0166]
120a2：台阶部
[0167]
α1、α2：倾斜角度

技术特征：
1.一种弯管的制造方法，其包括：临时弯曲步骤，对管坯施加弯曲加工，在所述管坯的一个端部侧保留第一直管部，在所述管坯的另一端部侧保留第二直管部，并在所述第一直管部和所述第二直管部之间形成弯曲部；冲击曲率半径矫正步骤，将在所述临时弯曲步骤中获得的弯管中间体配置在具备用于将所述弯曲部成形为弯管部中间体的形状的中空部的拼合模状的成形模处，并且从所述第一直管部或所述第二直管部的管端插入冲击曲率半径矫正用销，从而将所述弯曲部的弯曲外侧部的曲面沿径向向外扩大来将所述弯曲部成形为所述弯管部中间体的形状；管固定步骤，使用拼合模状的夹紧模将所述第一直管部和所述弯管部中间体固定，所述夹紧模包括：第一中空部，用于收纳所述第一直管部；第二中空部，用于收纳所述弯管部中间体，并且具有用于扩宽所述弯管部中间体的一部分的凹槽；以及第三中空部，被沉孔成使内径大于所述第二直管部的外径，并且具有下部表面，所述下部表面在沿配置于所述第一中空部处的所述第一直管部的轴向的方向上的所述第一直管部的截面图中形成在所述第一中空部和所述第一直管部的外周表面接触的所述第二直管部侧的接触线的延长上；第一扩管步骤，使具有外径比所述第二直管部的内径大的扩径部的第一扩管销在与突出到所述夹紧模之外的所述第二直管部的管端隔开的状态下相对，之后，从所述第二直管部的管端插入所述第一扩管销，从而将所述第二直管部扩径，将所述第二直管部成形为扩径第二直管部；第二扩管步骤，使具有宽度大于所述扩径第二直管部的内径的截面长圆形的扩宽部的第二扩管销在与突出到所述夹紧模之外的所述扩径第二直管部的管端隔开的状态下相对，之后，从所述扩径第二直管部的管端插入所述第二扩管销，从而将所述扩径第二直管部和所述弯管部中间体的一部分扩宽，将所述扩径第二直管部和所述弯管部中间体分别成形为扩宽第二直管部和最终要得到的形状的弯管部；拉深步骤，使拉深冲头在与突出到所述夹紧模之外的所述扩宽第二直管部的管端隔开的状态下相对，之后，从所述扩宽第二直管部的管端插入所述拉深销，并使所述拉深冲头的前端表面与所述第三中空部的所述下部表面抵接，从而拉深所述扩宽第二直管部，将所述扩宽第二直管部成形为截面长圆形的长圆形第二直管部，其中，所述拉深冲头内置有具备截面长圆形的形状保持部的拉深销，并具备开口从入口向深处逐渐变窄的各截面长圆形的拉深锥形部以及形成在所述拉深锥形部的深处的从所述拉深锥形部延伸的截面长圆形的拉深筒孔部；以及凸起成形步骤，使凸起冲头在与突出到所述夹紧模之外的所述长圆形第二直管部的管端隔开的状态下相对，之后，从所述长圆形第二直管部的管端插入所述凸起销，并使所述凸起冲头的前端表面与所述第三中空部的所述下部表面抵接，从而以与所述第一直管部的外周接触的方式将所述凸起成形，其中，所述凸起冲头内置有具备截面长圆形的形状保持部的凸起销，并具备通过以与最终要得到的长圆形状的凸起对应的尺寸沉孔预定深度而形成在入口处的台阶部以及形成在所述台阶部的深处的从所述台阶部延伸的截面长圆形的筒孔部。2.根据权利要求1所述的弯管的制造方法，其中，所述冲击曲率半径矫正步骤包括：第一冲击曲率半径矫正步骤，将所述弯管中间体配置在所述成形模处，从所述第一直
管部或所述第二直管部的管端插入所述冲击曲率半径矫正用销，并从不插入所述冲击曲率半径矫正用销的一侧的所述第一直管部或所述第二直管部的管端插入内径限制用销；以及第二冲击曲率半径矫正步骤，将所述弯管中间体翻转来将所述弯管中间体配置在所述成形模处，从在所述第一冲击曲率半径矫正步骤时插入了所述内径限制用销的所述第一直管部或所述第二直管部的管端插入所述冲击曲率半径矫正用销，并从在所述第一冲击曲率半径矫正步骤时插入了所述冲击曲率半径矫正用销的所述第一直管部或所述第二直管部的管端插入所述内径限制用销。3.根据权利要求1或2所述的弯管的制造方法，其中，在所述第一扩管步骤中，使内置有所述第一扩管销的第一扩管冲头在与突出到所述夹紧模之外的所述第二直管部的管端隔开的状态下相对，之后，从所述第二直管部的管端插入所述第一扩管销，并使所述第一扩管冲头的前端表面与所述第三中空部的所述下部表面抵接。4.根据权利要求1至3中任一项所述的弯管的制造方法，其中，在所述第二扩管步骤中，使内置有所述第二扩管销的第二扩管冲头在与突出到所述夹紧模之外的所述扩径第二直管部的管端隔开的状态下相对，之后，从所述扩径第二直管部的管端插入所述第二扩管销，并使所述第二扩管冲头的前端表面与所述第三中空部的所述下部表面抵接。5.根据权利要求4所述的弯管的制造方法，其中，所述第二扩管冲头具备开口从入口向深处逐渐变窄的各截面长圆形的锥形部和形成在所述锥形部的深处的从所述锥形部延伸的截面长圆形的筒孔部。6.根据权利要求1至5中任一项所述的弯管的制造方法，其中，所述拉深冲头的所述拉深锥形部在与所述扩宽第二直管部和所述弯管部的边界部中的弯曲内侧部抵接的锥形部分中相对于所述拉深冲头的轴向的倾斜角度大于与所述边界部中的弯曲外侧部抵接的锥形部分中相对于所述轴向的倾斜角度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的弯管的制造方法，其中，关于所述凸起冲头的所述台阶部，在从正面观察该台阶部时，该台阶部在长度方向中央部处的宽度比该台阶部在长度方向端部处的宽度宽。

技术总结
本发明提供一种弯管的制造方法，包括：第一扩管步骤，将弯管中间体的第二直管部成形为扩径第二直管部；第二扩管步骤，将扩径第二直管部和弯管部中间体分别成形为扩宽第二直管部和最终要得到的形状的弯管部；拉深步骤，将扩宽第二直管部成形为截面长圆形的长圆形第二直管部；以及凸起成形步骤，将凸起成形。此外，在上述拉深步骤中，使用内置有拉深销的拉深冲头。深冲头。深冲头。


技术研发人员：本玉千道 柴原宏纪 山本秀孝
受保护的技术使用者：日升工业株式会社
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/3/7