[發明專利]金屬制管、金屬制管的加工方法及加工裝置

有效

• 申請號: 201080028917.2
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102712031A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 小林直之;鳥岡宣男
• 申請（專利權）人: 株式會社廣島技術
• 主分類號: B21J5/08
• 分類號: B21J5/08
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 張穎玲;孟桂超

技術領域

本發明涉及一種某部位的壁厚形成得比其他部位厚的金屬制管、金屬制管的加工方法以及加工裝置。

背景技術

到目前為止，例如安裝在汽車上的內燃機關的排氣系統的一部分由金屬制管構成。排出氣體的熱量重復加給該金屬制管，而且在金屬制管的與其他部件相接合的接合部位會產生由于內燃機關和車身振動所造成的應力集中。其結果，問題是容易在金屬制管尤其是其接合部位出現破損。作為防止該破損的技術措施例如有：加大壁厚，變更為高強度材質等。

然而，因為如果加大壁厚，無應力集中的部位即不容易破損的部位的壁厚也會變厚，這樣金屬制管本身就會毫無意義的變重。而且，在改變了材質的情況下，金屬制管本身的重量也幾乎不會發生變化。

于是，像專利文獻1所公開的那樣，針對上述情況，采取了通過使金屬制管的應力容易集中的部位的壁厚比其他部位厚來一邊防止破損，一邊謀求金屬制管的輕量化這樣的技術措施。在該專利文獻1中，將壁厚均勻的金屬制管加熱到1200℃左右的高溫而使其變形阻力減小后，再使用模具和型芯在軸線方向上加壓，來在金屬制管的一部分形成厚壁部。

專利文獻1：日本公開特許公報特開平8-10889號公報

發明內容

-發明要解決的技術問題-

然而，專利文獻1中所公開的發明內容存在以下問題：因為必須將金屬制管加熱到高溫，所以加熱需要時間，生產效率低，而且加工時的能量消耗大。

還有一個問題就是：如果在高溫下加工后又冷卻到常溫，則不會很均勻地產生熱收縮，金屬制管的尺寸精度因此而會下降。

本發明正是為解決上述問題而完成的，其目的在于：能夠以良好的生產效率、較高的精度、較低的能耗制造在其一部分形成有厚壁部的金屬制管。

-用以解決技術問題的技術方案-

為達成上述目的，在第一方面的發明中，金屬制管的加工方法為：在金屬制管的軸線方向中間部位事先設置應力集中部，再對該金屬制管施加軸線方向的力，使應力集中在應力集中部并使該應力集中部變形，以該變形點為起點形成厚壁部。

第一方面的發明是這樣的，在為了使金屬制管的軸線方向的一部分成為壁厚比其他部位厚的厚壁部而對該金屬制管進行加工的金屬制管的加工方法中，包括以下工序：應力集中部形成工序、管安裝工序以及厚壁部形成工序。在所述應力集中部形成工序中，在所述金屬制管的軸線方向中間部位形成用以在該金屬制管接收軸線方向的力之際使應力集中的應力集中部；在所述管安裝工序中，將所述金屬制管安裝在支撐該金屬制管的外周面的外模上；在所述厚壁部形成工序中，在所述應力集中部形成工序和所述管安裝工序結束后，將內模插入所述金屬制管的內部來形成為在該內模和所述外模之間形成所述厚壁部的空間，對所述金屬制管施加軸線方向的力而讓應力集中在所述應力集中部并使所述應力集中部變形，以該變形部位為起點形成所述厚壁部。

根據該結構，因為當對金屬制管施加力時，應力就會在金屬制管的應力集中部集中，所以即使不像現有例那樣通過加熱來減小變形阻力，金屬制管也會開始變形。金屬制管的變形，以該開始變形的部位為起點，在外模和內模間的空間內發生，在外模和內模之間在金屬制管上形成厚壁部。

第二方面的發明是這樣的，在第一方面的發明中，在應力集中部形成工序中，在金屬制管上形成臺階部，以該臺階部作應力集中部。

根據該結構，通過形成臺階部，而能夠在力作用于軸線方向之際可靠地產生應力集中。

第三方面的發明是這樣的，在第二方面的發明中，在應力集中部形成工序中，通過對金屬制管進行擴管加工來形成臺階部。

根據該結構，通過擴管加工即可很容易地獲得臺階部。

在第四方面的發明中，金屬制管的加工裝置利用應力集中部形成裝置來在金屬制管的軸線方向中間部位形成應力集中部，利用驅動裝置沿金屬制管的軸線方向推內模，從而讓軸線方向的力作用在金屬制管的端部。

第四方面的發明是這樣的，在為了使金屬制管的軸線方向的一部分成為比其他部位厚的厚壁部而對該金屬制管進行加工的金屬制管的加工裝置中，包括：應力集中部形成裝置、外模、內模以及驅動裝置。所述應力集中部形成裝置，用來在所述金屬制管的軸線方向中間部位形成在接收軸線方向的力之際用以使應力集中的應力集中部；所述外模用來支撐該金屬制管的外周面；所述內模構成為：插入在所述金屬制管的內部，在該內模和所述外模之間形成用以形成所述厚壁部的空間，且與所述金屬制管的端部相摩擦接觸；所述驅動裝置，用來沿所述金屬制管的軸線方向推所述內模而讓軸線方向的力作用在該金屬制管的端部。