本發(fā)明涉及一種成形方法及其裝置，更詳細來說，涉及一種適于獲得中空彎曲成形品的成形方法及其裝置。

背景技術(shù)：

摩托車的燃料箱包括用以收容燃料的中空體，且為了使設(shè)計性良好并且實現(xiàn)空氣阻力的減小而呈彎曲形狀。根據(jù)不同情況，有時也會為了進一步提高設(shè)計性而在外表面形成凸部。

例如根據(jù)專利文獻1所記載，燃料箱通過以下方式制作而成：通過壓制成形而各別地制作構(gòu)成車輛寬度方向的右半部分的第1半制品與構(gòu)成左半部分的第2半制品，其后，通過焊接等將第1半制品與第2半制品接合。

在所述情況下，接合作業(yè)必不可少，因此不容易減少作業(yè)工時。另外，用來防止自接合部產(chǎn)生泄漏的管理項目多且繁雜。

燃料箱的另一制造方法例如是脹大成形(bulgeforming)。在脹大成形中使用會發(fā)生變形的凸?！，F(xiàn)有技術(shù)中，例如根據(jù)專利文獻2所記載，一般作為所述凸模而使用中空體，并且通過對其中空內(nèi)部供給、排出流體而使所述凸模變形。

即，使凸模變形而對工件進行按壓，并且變形后的凸模隨進行變形的工件進入至凹模的凹部。作為其結(jié)果，可獲得外表面被成形為與凹部的形狀對應(yīng)的形狀的燃料箱。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2004-230429號公報

專利文獻2：日本專利特開昭50-115664號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

[發(fā)明所要解決的問題]

在專利文獻2所記載的脹大成形中，工件的壁被大幅延展。在如此進行伴隨著壁的大幅延展的成形的情況下，有時會在燃料箱中形成壁厚小于設(shè)計壁厚的部位。在所述情況下，雖然只要分類為非標(biāo)準(zhǔn)品即可，但在非標(biāo)準(zhǔn)品的個數(shù)多而生產(chǎn)良率低的情況下，難以實現(xiàn)成本的低廉化。

而且，在所述脹大成形中，將流體導(dǎo)入至凸模的中空內(nèi)部以使所述凸模變形。在所述情況下，凸模的變形能力(換句話說，形狀追隨性)不夠高，因此，不容易在燃料箱中形成微小的凹凸。即，存在不容易成形設(shè)計性優(yōu)異的燃料箱的問題。

本發(fā)明是為了解決所述問題而成，其目的在于提供一種可提高生產(chǎn)良率、進而可獲得外觀優(yōu)異的中空彎曲成形品的成形方法及其裝置。

[解決問題的技術(shù)手段]

為了達成所述目的，本發(fā)明的成形方法包括：

分別利用坯緣壓牢器(blankholder)的第1撐條、第2撐條來支撐工件的第1端部、第2端部；

分別將設(shè)置有凹部的凹模的第1被支撐部、第2被支撐部支撐于所述第1撐條、所述第2撐條；

對于能夠變形、且在所述第1撐條側(cè)端部形成有以相對于自所述坯緣壓牢器向所述凹模的方向而朝向所述第2撐條側(cè)的方式傾斜的傾斜面的凸模，使所述凸模從所述傾斜面的臨近所述凹模的凹模側(cè)頂部位于所述凹部的狀態(tài)進行變形，以利用從所述第1撐條與所述第2撐條之間突出的部位對所述工件的所述第1端部與所述第2端部之間進行按壓，并且利用所述凸模與所述凹模的凹部進行夾持，以在所述工件中成形膨出部；以及

成形所述膨出部與所述第1端部之間的部位。

另外，本發(fā)明的成形裝置包括：

坯緣壓牢器，設(shè)置有分別支撐工件的第1端部、第2端部的第1撐條、第2撐條；

凸模，能夠變形，自所述第1撐條與所述第2撐條之間突出而對所述工件的所述第1端部與所述第2端部之間進行按壓而在所述工件中形成膨出部；以及

凹模，包括分別被支撐于所述第1撐條、所述第2撐條的第1被支撐部、第2被支撐部，且在所述第1被支撐部與所述第2被支撐部之間設(shè)置有凹部，所述凹部用以與所述凸模一起成形所述膨出部，且

在所述凸模的所述第1撐條側(cè)端部形成有傾斜面，所述傾斜面以相對于自所述坯緣壓牢器向所述凹模的方向而朝向所述第2撐條側(cè)的方式傾斜，

所述傾斜面的臨近所述凹模的凹模側(cè)頂部位于所述凹部。

在現(xiàn)有技術(shù)中，未在凸模中設(shè)置如上所述的傾斜面。本發(fā)明人基于此而推測，當(dāng)在工件中成形膨出部時，所述工件的第1端部與膨出部之間的部位被凸模與凹模夾持而受到約束。即，認為所述部位因所述約束而變得難以延展，相應(yīng)地，有膨出部的壁厚變小的傾向。

相對于此，在本發(fā)明中，在可變形的凸模中設(shè)置傾斜面，并且使所述傾斜面的臨近凹模的凹模側(cè)頂部位于凹模中所形成的凹部。通過采用所述構(gòu)成，當(dāng)在工件中成形膨出部時，可避免工件的第1端部與膨出部之間的部位被凸模與凹模夾持(換句話說，受到約束)。因此，所述部位的壁容易朝向膨出部延展(流動)，故可成形充分滿足設(shè)計壁厚的膨出部。

根據(jù)以上對比可了解，通過在凸模中形成不會約束工件的第1端部與膨出部之間的部位的避讓部，可容易地獲得壁厚滿足設(shè)計壁厚的中空彎曲成形品。作為其結(jié)果，非標(biāo)準(zhǔn)品的個數(shù)減少，因此生產(chǎn)良率提高。由此，可實現(xiàn)成本的低廉化。

而且，無須進行焊接等接合作業(yè)，因此不會在中空彎曲成形品中形成接合線，從而成為外觀優(yōu)異的中空彎曲成形品。此外，無須進行用以避免泄漏的管理，因此簡便。

也可在所述膨出部中成形凸部。在所述情況下，只要在所述凹模中設(shè)置凸部成形部即可。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，膨出部的壁厚變得充分。因此，即使在自所述膨出部進一步成形凸部的情況下，也可在膨出部及凸部中確保充分的壁厚。利用凸部而設(shè)計性提高，因此容易獲得外觀優(yōu)異的中空彎曲成形品。

凸模優(yōu)選為實心體。在所述情況下，所述凸模效仿凹模的形狀進行變形。即，形狀追隨性優(yōu)異。因此，可在中空彎曲成形品中形成微小的凹凸，故所述中空彎曲成形品成為設(shè)計性優(yōu)異者。

再者，摩托車的燃料箱可作為自所述工件獲得的中空彎曲成形品的實施例。

[發(fā)明的效果]

根據(jù)本發(fā)明，在可變形的凸模中設(shè)置傾斜面(避讓部)，且使所述傾斜面位于凹模中所形成的凹部，因此，當(dāng)在工件中成形膨出部時，可避免工件的第1端部與膨出部之間的部位被凸模與凹模夾持而受到約束。因此，當(dāng)工件的壁被延展時，所述部位的壁容易朝向膨出部流動，故可成形充分滿足設(shè)計壁厚的膨出部。即，非標(biāo)準(zhǔn)品的個數(shù)減少。因此，可實現(xiàn)生產(chǎn)良率的提高與成本的低廉化。

而且，無須進行焊接等接合作業(yè)，因此，成形品成為未形成接合線的外觀優(yōu)異者。此外，無須進行用以避免自接合部泄漏的管理，因此簡便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施例的脹大成形裝置(成形裝置)的主要部分的分解立體圖。

圖2是圖1的脹大成形裝置的概略側(cè)面剖面圖。

圖3是圖1的脹大成形裝置的概略正面剖面圖。

圖4是現(xiàn)有技術(shù)的脹大成形裝置的概略側(cè)面剖面圖。

圖5是表示構(gòu)成圖4的脹大成形裝置的聚氨酯成形模(凸模)進行變形而成形有膨出部的狀態(tài)的概略側(cè)面剖面圖。

圖6是表示構(gòu)成圖1～圖3的脹大成形裝置的聚氨酯成形模進行變形而成形有膨出部的狀態(tài)的概略側(cè)面剖面圖。

圖7是表示成形出膨出部的頂部的狀態(tài)的概略正面剖面圖。

圖8是表示成形出膨出部的側(cè)面的狀態(tài)的概略正面剖面圖。

圖9是表示在膨出部的側(cè)面成形出凸部的狀態(tài)的概略正面剖面圖。

[符號的說明]

1、10：脹大成形裝置

2、28：聚氨酯成形模

12：預(yù)成形體

14：本體部

16：第1凸緣部

18：第2凸緣部

20：第1端部

22：第2端部

24：下模

26：坯緣壓牢器

30：上模

32：收容部

34：第1細長載置部

36：第2細長載置部

38：第1撐條

40：第2撐條

42：傾斜面

50：凹部

52：凸部

54：凸部成形部

58：第1凸緣部按壓部

60：第2凸緣部按壓部

62：第1被支撐部

64：第2被支撐部

70：膨出部

72：匯接部位

t：燃料箱

具體實施方式

以下，針對本發(fā)明的成形方法，根據(jù)所述成形方法與用以實施所述成形方法的成形裝置的關(guān)系來列舉適宜的實施例，并參照附圖進行詳細說明。再者，下文中的“下”、“上”、“左”及“右”對應(yīng)于附圖中的下方、上方、左方及右方。

圖1～圖3分別為本實施例的脹大成形裝置10(成形裝置)的主要部分的分解立體圖、概略側(cè)面剖面圖、概略正面剖面圖。所述脹大成形裝置10用以將作為工件的預(yù)成形體12成形為摩托車用的燃料箱t(參照圖9)、即中空彎曲成形品。

首先，對預(yù)成形體12進行概略說明。所述預(yù)成形體12是板材沿長邊方向彎曲且與長邊方向正交的方向上的剖面呈大致ω字形狀的中空彎曲體。即，預(yù)成形體12包括細長且頂部彎曲的本體部14、以及自所述本體部14的下端向水平方向外側(cè)突出的第1凸緣部16、第2凸緣部18，其中本體部14的高度隨著自左向右而變小。換句話說，以能夠獲得隨著沿長邊方向延伸而高度逐漸變化的本體部14的方式，設(shè)定原始材料的形狀與自原始材料向預(yù)成形體12的成形形狀。

以下，將預(yù)成形體12的長邊方向的各端部稱為第1端部、第2端部，且將其符號設(shè)為20、22。第1端部20為高度較高的左側(cè)的端部，且包括第1凸緣部16、本體部14、第2凸緣部18的左端部。另一側(cè)的第2端部22為高度較低的右側(cè)的端部，且包括第1凸緣部16、本體部14、第2凸緣部18的右端部。

第1端部20的頂部以大致橢圓形狀彎曲。相對于此，第2端部22的頂部呈大致長方形形狀。

其次，對脹大成形裝置10的構(gòu)成進行說明。所述脹大成形裝置10包括下模24、坯緣壓牢器26、作為凸模的聚氨酯成形模28以及作為凹模的上模30。再者，在圖1～圖3中，下模24僅標(biāo)示了頂面。

下模24及聚氨酯成形模28是經(jīng)定位固定的固定模。另一方面，上模30是以靠近或遠離下模24的方式下降或上升的可動模。即，下模24相對于上模30而上升或下降。

坯緣壓牢器26為中空體，且包括呈大致長方體形狀的收容部32，以及以自所述收容部32的上端開口的細長的兩邊朝向外側(cè)的方式突出的第1細長載置部34、第2細長載置部36。進而，自第1細長載置部34的左端至第2細長載置部36的左端設(shè)置有以拱形形狀彎曲的第1撐條38。同樣地，自第1細長載置部34的右端至第2細長載置部36的右端設(shè)置有以拱形形狀彎曲的第2撐條40。第1撐條38被設(shè)定成高度比第2撐條40高。

如后所述，第1細長載置部34、第2細長載置部36分別對第1凸緣部16、第2凸緣部18進行支撐。另外，第1撐條38對第1端部20進行支撐，且第2撐條40對第2端部22進行支撐。因此，第1撐條38的頂部與第1端部20的形狀對應(yīng)地以大致橢圓形狀彎曲，且第2撐條40的頂部與第2端部22的形狀對應(yīng)地呈大致長方形形狀。

聚氨酯成形模28為包含發(fā)泡聚氨酯樹脂的實心體(參照圖2及圖3)。所述聚氨酯成形模28被支撐于下模24，并且下部的大部分被收容于收容部32。所述聚氨酯成形模28隨著被賦予外力而進行變形。

聚氨酯成形模28的下部為窄幅的大致長方體形狀，且沿上下方向、即自坯緣壓牢器26向上模30的鉛垂方向延伸。即，沿鉛垂方向延伸的四個側(cè)端面為垂直壁。相對于此，上部在其第1撐條38(第1端部20)側(cè)端部處以自第1撐條38側(cè)朝向第2撐條40(第2端部22側(cè))的方式傾斜。即，在聚氨酯成形模28的左端面中，相對于垂直壁而以一體地相連的方式形成有傾斜面42。

參照圖4可了解，構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的脹大成形裝置1的聚氨酯成形模2的四個側(cè)端面中，不論是下部還是上部均為垂直壁。另一方面，在本實施例中，隨著形成有所述傾斜面42(參照圖1及圖2)，聚氨酯成形模28的上部成為在第1撐條38側(cè)經(jīng)切除的形狀。因此，在本實施例中，在聚氨酯成形模28的上模側(cè)頂部(凹模側(cè)頂部)形成有避讓部。

聚氨酯成形模28的頂部沿長邊方向、具體來說隨著自坯緣壓牢器26的第1撐條38側(cè)朝向第2撐條40側(cè)(自預(yù)成形體12的第1端部20側(cè)朝向第2端部22側(cè))而以高度逐漸變小的方式傾斜。結(jié)果，聚氨酯成形模28的頂部與預(yù)成形體12的本體部14的頂部的傾斜相對應(yīng)。

上模30是形成有凹部50的凹模，變形后的聚氨酯成形模28與經(jīng)按壓的預(yù)成形體12進入所述凹部50。凹部50的形狀與燃料箱t的形狀相對應(yīng)。在凹部50中，進而在兩側(cè)設(shè)置有用以在燃料箱t中形成凸部52(參照圖9)的凸部成形部54。凹部50的容積在與第1撐條38對應(yīng)的一側(cè)的端部處大，且隨著朝向與第2撐條40對應(yīng)的一側(cè)的端部而變小。即，第1撐條38側(cè)成形摩托車的車身前側(cè)，第2撐條40側(cè)成形車身后側(cè)，且加工率在第1撐條38側(cè)變大。

在上模30中設(shè)置有分別支撐于坯緣壓牢器26的第1細長載置部34、第2細長載置部36、第1撐條38、第2撐條40的第1凸緣部按壓部58、第2凸緣部按壓部60、第1被支撐部62、第2被支撐部64。預(yù)成形體12的第1凸緣部16被第1細長載置部34與第1凸緣部按壓部58夾持，第2凸緣部18被第2細長載置部36與第2凸緣部按壓部60夾持。進而，第1端部20被第1撐條38與第1被支撐部62夾持，第2端部22被第2撐條40與第2被支撐部64夾持。

雖未特別圖示，但上模30的凹部50沿長邊方向被分割為左右大致兩半。即，上模30包括兩個分割模。所述兩個分割模在進行成形時閉合，在進行脫模時打開。

另外，通過對未圖示的升降機構(gòu)(例如，油壓缸)施力而上模30下降或上升。由此，上模30靠近或遠離坯緣壓牢器26所保持的預(yù)成形體12。

本實施例的脹大成形裝置10基本上如上所述般構(gòu)成，其次，針對其作用效果，根據(jù)本實施例的脹大成形裝置10與本實施例的成形方法的關(guān)系進行說明。

當(dāng)自預(yù)成形體12制作燃料箱t時，首先，將預(yù)成形體12保持于坯緣壓牢器26。為此，分別將第1凸緣部16、第2凸緣部18、第1端部20、第2端部22載置于第1細長載置部34、第2細長載置部36、第1撐條38、第2撐條40。此時，并不特別需要使聚氨酯成形模28的外表面抵接于預(yù)成形體12的內(nèi)表面。

其次，對所述升降機構(gòu)施力而使上模30下降。上模30下降既定的距離且成為分割模彼此閉合的狀態(tài)，并且，第1凸緣部按壓部58、第2凸緣部按壓部60、第1被支撐部62、第2被支撐部64被置于第1凸緣部16、第2凸緣部18、第1端部20、第2端部22。由此形成圖2及圖3所示的狀態(tài)。如圖2所示，此時，傾斜面42的上模側(cè)頂部(換句話說，避讓部)位于上模30的凹部50內(nèi)。

如圖4所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，未在聚氨酯成形模2中設(shè)置避讓部。因此，高度較高的第1撐條38側(cè)的端部的上模側(cè)頂部位于第1端部20的大致正下方處。再者，在圖4中，為了容易理解，對與圖1～圖3中所示的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素附上了相同的參照符號。

在所述狀態(tài)下，使上模30進一步下降。其結(jié)果，下模24及聚氨酯成形模2相對上升。此時，下模24的上端部進入至坯緣壓牢器26的收容部32。

聚氨酯成形模2的相對上升的部位自第1撐條38與第2撐條40之間突出，且被下模24與預(yù)成形體12按壓而變形。因此，對預(yù)成形體12的內(nèi)表面賦予來自聚氨酯成形模2的按壓力。其結(jié)果，預(yù)成形體12開始朝向凹部50的內(nèi)表面?zhèn)妊诱埂?/p>

此時，預(yù)成形體12中主要的本體部14朝向凹部50延展，由此體積增加，且聚氨酯成形模2隨預(yù)成形體12的經(jīng)延展的壁進入至凹部50。由此，開始膨出部70的成形。

在現(xiàn)有技術(shù)中，在開始膨出部70的成形并經(jīng)過若干時間之后，如圖5所示，變形后的聚氨酯成形模2的第1撐條38側(cè)端部的上模側(cè)頂部抵接于預(yù)成形體12的第1端部20與膨出部70之間的部位(以下表述為“匯接部位”)72。因此，匯接部位72被聚氨酯成形模2與上模30夾持而受到約束。在所述狀態(tài)下，匯接部位72的壁難以流動。

在如上所述般匯接部位72被聚氨酯成型模2與上模30夾持的同時，聚氨酯成形模2繼續(xù)變形，由此進行膨出部70的進一步成形。因此，在所述情況下，膨出部70的成形成為凸出成形。

即，在現(xiàn)有技術(shù)中，預(yù)成形體12在匯接部位72受到約束的狀態(tài)下使本體部14延展。因此，難以將匯接部位72的壁朝向膨出部70拉伸。推測此成為在利用現(xiàn)有技術(shù)的脹大成形裝置1而獲得的燃料箱t中會形成壁厚小于設(shè)計壁厚的部位的理由。

相對于此，在本實施例中，根據(jù)圖2可容易地了解，在聚氨酯成形模28中形成有避讓部，因此，在上模30覆蓋預(yù)成形體12的時間點，聚氨酯成形模28的上模側(cè)頂部位于凹部50內(nèi)。因此，在所述情況下，當(dāng)與上述同樣地使上模30下降時，至聚氨酯成形模28變形并抵接于匯接部位72為止所需要的時間比現(xiàn)有技術(shù)長。

即，在本實施例中，如圖6所示，在匯接部位72被聚氨酯成形模28與上模30夾持之前進行膨出部70的成形。再者，與現(xiàn)有技術(shù)相同的是，相對上升的聚氨酯成形模28的一部分自第1撐條38與第2撐條40之間突出。

在所述進行過程中，匯接部位72的壁容易流動。因此，膨出部70通過拉拔成形而被成形。如此，通過在聚氨酯成形模28的第1撐條38側(cè)端部的上模側(cè)頂部形成朝向第2撐條40側(cè)傾斜的傾斜面42(避讓部)，可在確保壁的流動性的同時成形膨出部70。

簡單來說，在本實施例中，可避免匯接部位72受到約束。因此，在本體部14因聚氨酯成形模28而膨脹，由此成形為膨出部70時，匯接部位72的壁被拉伸至膨出部70側(cè)而容易流動。其結(jié)果，可與對預(yù)成形體12進行延展的情況無關(guān)地獲得充分滿足設(shè)計壁厚的厚度的燃料箱t。

若聚氨酯成形模28進一步變形，則如圖7所示，匯接部位72被聚氨酯成形模28與上模30夾持，并且膨出部70的頂部抵接于凹部50的內(nèi)表面的頂部。由此，膨出部70的頂部效仿凹部50的形狀而被成形，而燃料箱t的頂部的成形大體結(jié)束。伴隨于此，聚氨酯成形模28朝向鉛垂方向的變形大體結(jié)束，另一方面，如圖8所示，在朝向第1凸緣部16及第2凸緣部18的車身寬度方向上以進一步膨出的方式變形。由此，燃料箱t的膨出部70的側(cè)部效仿凹部50的形狀而被成形。其原因在于，膨出部70的側(cè)部會抵接于凹部50的內(nèi)表面的側(cè)部。

其后，又使上模30進一步下降，下模24及聚氨酯成形模28進一步相對上升。伴隨于此，如圖9所示，聚氨酯成形模28進一步變形，并且變形后的部位隨膨出部70進入至凸部成形部54。聚氨酯成形模28為實心的，因此形狀追隨性良好，故也可產(chǎn)生聚氨酯成形模28的一小部分進入凸部成形部54的微小變形。因此，可容易地形成與凸部成形部54對應(yīng)的凸部52。

如此，可獲得在側(cè)面形成凸部52而設(shè)計性、外觀優(yōu)異的燃料箱t。在膨出部70中壁充分地流動，因此，即使壁自所述膨出部70流動至凸部成形部54內(nèi)，膨出部70及凸部52的厚度也滿足設(shè)計壁厚。

在如上述成形結(jié)束之后，所述升降機構(gòu)被再次施力而上升，并且上模30以成為兩個分割模的方式打開。如此，暴露出燃料箱t。其后，若將所述燃料箱t自聚氨酯成形模28取出，則聚氨酯成形模28收縮而恢復(fù)成原來的形狀。

如上所述，可獲得壁厚滿足設(shè)計壁厚的燃料箱t，因此非標(biāo)準(zhǔn)品的個數(shù)減少。即，根據(jù)本實施例，生產(chǎn)良率提高。因此，容易實現(xiàn)成本的低廉化。

而且，可在確保燃料箱t的壁厚的同時對所述燃料箱t賦予凸部52等設(shè)計性優(yōu)異的形狀。因此，可獲得外觀優(yōu)異的燃料箱t。

此外，無須進行焊接等，因此可減少作業(yè)工時。另外，也無須進行用來防止自接合部產(chǎn)生泄漏的管理，因此簡便。進而，因不存在接合線，外觀也優(yōu)異。

本發(fā)明并不特別限定于所述實施例，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可進行各種變更。

例如，也可將聚氨酯成形模28(凸模)設(shè)為上模，將凹模設(shè)為下模。

另外，在所述實施例中，以成形燃料箱t的情況為例進行了說明，但本發(fā)明并不特別限定于所述情況，可應(yīng)用于通過使工件延展而成形膨出部70以獲得中空彎曲成形品。