专利名称：金属成型方法和金属成型机以及金属成型体的制作方法
技术领域：
本发明涉及由金属体形成规定形状的金属成型体的金属成型方法和金属成型机以及金属成型体。
背景技术：
现阶段，作为形成规定形状的由金属制成的构造物的方法之一，使用锻造。
在这种锻造中，通过在具有如所希望形状的外侧面的成型面的金属模中，沿着成型面压延金属体而形成规定形状。
这样，在锻造时，由于沿着金属模的成型面压延金属体，因此难以形成比较复杂的形状。例如，在通过锻造制造筒状体的金属制品时，如日本专利特开平5-7922号公报所述那样，预先准备作成筒状的金属体，通过锻造该筒形状的金属体来形成所需形状的筒状体。
这样，在通过锻造来形成所需形状的成型体时，必需预先准备容易得到其形状的金属体，因此，伴随着锻造的金属体的成形加工，存在成本增大的问题。
本发明者鉴于这种现状，对通过减少对锻造的金属体形状的依赖来降低成本，同时，可对复杂形状的零件可以一体成型，以降低成本的问题进行研究，而提出了本发明。
发明内容
对于本发明第一方面的金属成型方法，其使用设置有规定形状的成型用空间和与该成型用空间连通的金属体导入空间的金属模，在施加规定压力的同时、将插入金属体导入空间的金属体送入成型用空间来形成规定形状的成型体。因此，如同塑料喷射成型那样，由于可形成将金属体成型为规定形状的成型体，所以能够减少对成型前的金属体的形状依赖，可以降低制造成本。
对于本发明第二方面的金属成型方法，是在本发明第一方面所述的金属成型方法中，当将金属体从金属体导入空间送入成型用空间时，利用剪切变形来使金属体的金属组织微细化。因此，能够随着金属体的金属组织的微细化而将塑性提高的金属体送入成型用空间，所以，可以进行金属体喷射成型方式的成型。另外，随着金属体的金属组织的微细化，既可以提高金属体的强度，也可以提高机能特性。
对于本发明第三方面的金属成型方法，是在本发明第一方面所述的金属成型方法中，在金属体导入空间或者成型用空间的至少一个中，设置有使送入的金属体弯曲的弯曲部。因此，可以在弯曲部中使通过弯曲部的金属体剪切变形，使金属体的金属组织微细化，由于能够随着金属体的金属组织的微细化而将塑性提高的金属体送入成型用空间，所以可以进行金属体喷射成型方式的成型。另外，随着金属体的金属组织的微细化，既可以提高金属体的强度，也可以提高机能特性。
对于本发明第四方面的金属成型方法，是在本发明第一方面所述的金属成型方法中，在成型用空间中设置有与金属体导入空间连通的连通区域和将通过该连通区域的金属体成型为规定形状的成型区域，同时，使从连通区域向成型区域的金属体的送给方向，与在上述金属体导入空间中的金属体的送给方向不同。因此，当金属体的送给方向改变时，金属体剪切变形，通过该剪切变形而能够使金属体的金属组织微细化。由于随着金属体的金属组织的微细化而将将塑性提高的金属体送入成型用空间中，所以可以进行金属体喷射成型方式的成型。另外，随着金属体的金属组织的微细化，既可以提高金属体的强度，也可以提高机能特性。
对于本发明第五方面的金属成型方法，是在本发明第四方面所述的金属成型方法中，使通过成型区域的金属体突出至金属模的外部，将该突出部分挤压成型为规定形状。因此，通过挤压成型，可以进行更精细的形状的成型。另外，由于成型的成型体可以成为一体的成型制品，因此能够提高成型体的强度。
对于本发明第六方面的金属成型方法，是在本发明第四方面所述的金属成型方法中，成型区域形成以连通区域为基端并延伸的大致圆筒形状，同时，在成型区域设置从该成型区域的前端向基端延伸的穿孔销，在成型体上形成筒状部。因此，可以将与连通区域部分的金属体连接成一体的筒状部作成突出形状，可以形成具有一体成型的筒状部的成型体。
对于本发明第七方面的金属成型方法，是在本发明第六方面所述的金属成型方法中，在穿孔销上安装有内周面与穿孔销滑动连接并且外周面与成型区域的金属模的内周面滑动连接的圆筒形的套管，随着金属体向成型区域的送给，使套管的连通区域一侧的端面逐渐向成型区域的前端一侧移动。因此，由于可以利用套管稳定地保持进行筒状部穿孔的穿孔销，并形成筒状部，因此可以提高筒状部的形成精度。
对于本发明第八方面的金属成型方法，是在本发明第七方面所述的金属成型方法中，在使套管沿着穿孔销移动规定距离后，将穿孔销压入连通区域。因此，利用穿孔销不但可以在成型区域、而且也可以在连通区域穿孔。
对于本发明第九方面的金属成型方法，是在本发明第八方面所述的金属成型方法中，在将穿孔销压入连通区域时，使在金属体导入空间中挤压并送给金属体的液压缸后退。因此，可以减少将穿孔销压入连通区域所需压力，减少作用在穿孔销上的负荷，从而可以防止在穿孔销上产生破损。
对于本发明第十方面的金属成型方法，是在本发明第一～第九任何一方面所述的金属成型方法中，设有多个金属体导入空间。因此，可在低负荷下，将金属体送给至成型用空间，同时可抑制在成型用空间中金属体产生厚度偏差。
对于本发明第十一方面的金属成型机，包括设置有互相连通的规定形状的成型用空间和金属体导入空间的金属模，和挤压插入到金属体导入空间中的金属体、将金属体从金属体导入空间送给至成型用空间来形成规定形状成型体的挤压装置。因此，如塑料喷射成型方式那样将金属体形成为按照规定形状成型的成型体，所以可以减少对成型前的金属体的形状依赖，提供一种可实现制造成本低的金属成型机。
对于本发明第十二方面的金属成型机，是在本发明第十一方面所述的金属成型机中，在金属体导入空间或者成型用空间的至少一个中，设置使金属体剪切变形的剪切变形装置。因此，通过以剪切变形装置使金属体剪切变形，可以使金属体的金属组织微细化，因此，可以提供一种随着金属组织的微细化而将塑性提高的金属体送给至成型用空间，可以进行金属体喷射成型方式的成型的金属成型机。另外，随着金属体的金属组织的微细化，可以提高金属体的强度，提供机能特性增强的成型体。
对于本发明第十三方面的金属成型机，是在本发明第十二方面所述的金属成型机中，剪切变形装置是使送入的金属体弯曲的弯曲部分。因此，能够非常容易地进行金属体的剪切变形。
对于本发明第十四方面的金属成型机，是在本发明第十一方面所述的金属成型机中，在成型用空间设置有与金属体导入空间相连通的连通区域、和将通过该连通区域的金属体成型为规定形状的成型区域，同时，使从连通区域向成型区域的金属体送给方向，与金属体导入空间中的上述金属体的送给方向不同。因此，随着金属体从金属体导入空间向成型用空间送给，当金属体的送给方向改变时，可以使金属体剪切变形，能够提供一种利用该剪切变形而使金属体的金属组织微细化的金属成型机。将随着金属组织微细化而使塑性提高的金属体送给至成型用空间，因此可以进行金属体喷射成型方式的成型。另外，随着金属体的金属组织的微细化，即可以提高金属体的强度，也可以使机能特性提高。
对于本发明第十五方面的金属成型机，是在本发明第十四方面所述的金属成型机中，设置有挤压成型装置，使通过成型区域的金属体突出至金属模的外部，将该突出部分挤压成型为规定形状。因此，利用挤压成型装置可以进行更精细的形状的成型，另外，还可提供一种能够制造成型为一体的成型体的金属成型机。
对于本发明第十六方面的金属成型机，是在本发明第十四方面所述的金属成型机中，成型区域形成以连通区域为基端并延伸的大致圆筒形状，同时，在成型区域设置从该成型区域的前端向基端延伸的穿孔销，能够在成型体上形成筒状部。因此，可以提供一种可将与连通区域部分的金属体连接成一体的筒状部作成突形状的金属成型机。
在本发明第十七方面所述金属成型机中，是在本发明第十六方面所述金属成型机中，在穿孔销上安装有内周面与穿孔销滑动连接并且外周面与成型区域的金属模的内周面滑动连接的圆筒形的套管，并设置有随着金属体向成型区域送给而使套管的连通区域一侧的端面逐渐向成型区域前端一侧移动的套管控制装置。因此，由于可以利用套管稳定地保持进行筒状部穿孔的穿孔销，并形状筒状部，因此可以提供一种能够提高筒状部形成精度的金属成型机。
对于本发明第十八方面的金属成型机，是在本发明第十七方面所述的金属成型机中，还设置有在使套管沿着穿孔销移动规定距离后，将穿孔销压入连通区域的穿孔销控制装置。因此，可以提供一种不但在成型区域而且在连通区域也能够用穿孔销穿孔的金属成型机。
对于本发明第十九方面的金属成型机，是在本发明第十八方面所述的金属成型机中，还设置有在利用穿孔销控制装置将穿孔销压入连通区域时，使在金属体导入空间中挤压并送给金属体的液压缸后退的液压缸控制装置。因此，可以减少将穿孔销压入连通区域所需压力，减少作用在穿孔销上的负荷，可提供一种能够防止在穿孔销上产生破损的金属成型机。
对于本发明第二十方面的金属成型机，是在本发明第十一～十九中任一方面所述的金属成型机中，设置有多个金属体导入空间。因此，可以在低负荷下进行金属体向成型用空间的送给，同时可提供一种可以抑制在成型用空间中产生含有金属体的厚度偏差的金属成型机。
对于本发明第二十一方面的金属成型体，是在设置有规定形状的成型用空间和与该成型用空间连通的金属体导入空间的金属模中，施加规定压力，并将插入到金属体导入空间的金属体送给至成型用空间，形成规定形状的成型体，可使送入成型用空间的金属体的金属组织微细化。因此，可以通过金属体的金属组织的微细化使塑性较差的金属体如同塑料的喷射成型那样而被送入到成型用空间中，制成规定形状的成型体。
对于本发明第二十二方面所述金属成型体，是在本发明第二十一方面所述的金属成型体中，在成型用空间中设置有与金属体导入空间连通的连通区域、和将通过该连通区域的金属体成型为规定形状的成型区域，同时，使从连通区域向成型区域的金属体送给方向，与在金属体导入空间中的金属体的送给方向不同。因此，当随着金属体从金属体导入空间送给至成型用空间，金属体的送给方向改变时，使到达成型区域的金属体剪切变形，利用这种剪切变形可使金属体的金属组织微细化，可以低成本提供一种使金属组织微细化的金属成型体。特别是，这样在金属组织微细化的金属成型体中，随着金属体的金属组织的微细化，金属体的强度提高，可以提供一种使机能特性提高的金属成型体。
对于本发明第二十三方面的金属成型体，是在本发明第二十一方面所述的金属成型体中，在连通区域中，使金属体的送给方向弯曲。因此，可以极容易且高效率地使金属体剪切变形，能够以低成本提供一种金属组织微细化的金属成型体。
图1是表示利用本发明的金属成型机进行的成型工序的示意图。
图2是表示利用本发明的金属成型机进行的成型工序的示意图。
图3是表示利用本发明的金属成型机进行的成型工序的示意图。
图4是表示利用本发明的金属成型机进行的成型工序的示意图。
图5是表示利用本发明的金属成型机进行的成型工序的示意图。
图6是表示利用本发明的金属成型机进行的成型工序的示意图。
图7是另一个实施方式的金属成型机的截面的示意图。
图8是另一个实施方式的金属成型体的说明图。
图9是另一个实施方式的金属成型体的说明图。
图10是另一个实施方式的金属成型机的截面的示意图。
具体实施例方式
在本发明的金属成型方法以及金属成型机中，使用具有规定形状的成型用空间和与该成型用空间连通的金属体导入空间的金属模来进行金属体的成型加工，以此来形成规定形状的金属成型体。
特别是，通过将制作金属成型体的金属体插入到金属体导入空间，通过在施加规定压力的同时送入到成型用空间中，而如塑料喷射成型那样，形成将金属体成型为规定形状的金属成型体。
即，在成型用空间中，设置有与金属体导入空间连通的连通区域和将通过该连通区域的金属体成型为规定形状的成型区域；同时，使从连通区域向成型区域的金属体送给方向，与金属体导入空间中的金属体送给方向不同，以此，在金属体送给方向改变时，使金属体剪切变形，随着该剪切变形，利用作用在金属体上的剪切应力，使金属体的金属组织细微化，以此来提高金属体的塑性而可以进行喷射成型方式的成型。
另外，剪切变形可以发生在成型用空间和金属体导入空间的任何一个中，在成型用空间和/或金属体导入空间设置弯曲金属体的弯曲部分，只需送给并通过该弯曲部分，便可以容易地使金属体剪切变形。
优选通过使金属体导入空间在成型用空间的侧面方向延伸配置，来在成型用空间的连通区域中，使金属体弯曲而剪切变形。
这样，通过能够进行喷射成型方式的成型，而能够减少对成型前的金属体形状的依赖，从而降低制造成本。
另外，通过设置多个金属体导入空间，从多个方向将金属体送入成型用空间中，而能够以低负荷送给金属体，并且还能够抑制成型用空间中的金属体厚度偏差。
以下，根据附图，对本发明的实施方式进行详细说明。在本实施方式中，形成设置有作成圆筒形状的筒状部、和在该筒状部的一端闭塞筒状部的中空部分的基端部的金属成型体，一体形成筒状部和基端部。
图1～6表示利用本实施方式的金属成型机进行成型工序的简要示意图。
本实施方式的金属成型机包括第一金属模10和第二金属模20，其中，第一金属模10设置有利用液压缸11向金属体K施加规定压力来进行送给的导入路12；第二金属模20向该第一金属模10施加规定压力并与其叠压起来，在与第一金属模10相接合的部分上形成有规定形状的成型用空间。金属体导入空间由导入路12构成。
特别是，在本实施方式的金属成型机中，在成型用空间设置有与导入路12连通的连通区域，同时，将成型区域设置成以该连通区域为基端而延伸的大致圆筒状，另外，该成型区域的前端与外部空间连通。
另外，在成形用空间的成型区域中，可自由进退地从前端向基端插入棒状的穿孔销30，同时，在该穿孔销30上安装有内周面与上述穿孔销30滑动连接、并且外周面与第一金属模10以及第二金属模20的内周面滑动连接而进退的圆筒状的套管40。
虽然图中没有示出，但是在穿孔销30上连接有使穿孔销30沿着延伸方向进退的穿孔销用进退控制部。
另外，在套管40上连接有使其外周面与第一金属模10和第二金属模20滑动连接而进退的套管用进退控制部。套管用进控制部为套管移动装置。
在第一金属模10中，在与第二金属模20的重合面上，设置有用于使第二金属模20压紧重合从而形成成型用空间的第一成型用凹部13。
第一成型用凹部13包括构成成型用空间的连通区域的第一连通区域用凹部13a、和构成成型用空间的成型区域的第一成型区域用凹部13b。
在本实施方式中，第一连通区域用凹部13a，制成可以形成规定形状的基端的凹形；第一成型区域用凹部13b为了可以形成筒状部而制成半圆筒周面形的凹形。
而且，在第一连通区域用凹部13a上连通连接有导入路12的一端。特别是，在本实施方式中，设置导入路12，使其与在第一金属模10中的与第二金属模20的重合面大致垂直。
这样，通过设置导入路12，使用液压缸11施加规定压力而从导入路12送给的金属体K，利用到达第一连通区域用凹部13a时改变送给方向而被作用剪切应力。
在本实施方式中，通过使导入路12大致垂直于在第一金属模10中的与第二金属模20的重合面，而可以使导入路1中的金属体K的送给方向和从连通区域向成型区域的金属体K的送给方向成为大致垂直状态，但是并不局限于大致垂直的状态，也可以形成为使金属体K的送给方向弯曲，能够在金属体K上作用剪切应力的角度。
在第一金属模10中，设置有用于将加热装置设在所需位置上的加热装置配置空间14，在该加热装置配置空间14中设置有具有所需发热能力的加热器(图中没有示出)来作为加热装置。
在第二金属模20中，在与第一金属模10的重合面上，设置有用于与第一金属模10压紧重合从而形成成型用空间的第二成型用凹部23。
第二成型用凹部23包括构成成型用空间的连通区域的第二连通区域用凹部23a、和构成成型用空间的成型区域的第二成型区域用凹部23b。
在本实施方式中，第二连通区域用凹部23a制成可以形成规定形状的基端的凹形，第二成型区域用凹部23b为了可以形成筒状部而制成半圆筒周面形状的凹形。
这样，通过使第二金属模20与第一金属模10重合，而由第一连通区域用凹部13a和第二连通区域用凹部23a构成成型用空间的规定形状的连通区域；由第一成型区域用凹部13b和第二成型区域用凹部23b构成成型用空间的筒形的成型区域，可将筒状部和基端制作成一体。
虽然图中没有示出，但是在第二金属模20上连接有用于与第一金属模10压紧重合的压紧装置，以利用所需压力，将第二金属模20压紧在第一金属模10上。
另外，在第二金属模20中，也设置有用于将加热装置设在所需位置上的加热装置配置空间24，在该加热装置配置空间24中设置具有所需发热能力的加热器(图中没有示出)来作为加热装置。
穿孔销30是具有所需直径的金属制的棒体，将其前端30a插入到通过使第二金属模20重合在第一金属模10上而由第一成型区域用凹部13b和第二成型区域用凹部23b所形成的圆柱形成型区域中。特别是，穿孔销30可利用穿孔销用进退控制部，在成型区域自由进退。
对于套管40来说，在中心设置有可插入穿孔销30的中空部，同时，是大小可插入到由第一成型区域用凹部13b和第二成型区域用凹部23b所形成的圆柱形成型区域内的、呈圆筒形的金属体，通过在中空部中插入穿孔销30，而能够在穿孔销30上自由滑动地装卸。
在本实施方式中，套管40的一个端部从成型区域向外伸出，在该伸出部分中，通过与套管用进退控制部连接，而能够利用套管用进退控制部来使套管40的外周面与第一金属模10和第二金属模20滑动连接，并可进行进退控制。
在利用上述构成的金属成型机使金属体K成型时，可按以下的作业工序进行。另外，在本实施方式中，是温加工，但是也可以是冷加工、或者热加工。
(1)金属模重合工序首先，将金属体K插入到第一金属模10的导入路12中，将该金属体K加温至所需温度。这时，如图1所示，使穿孔销30和安装在该穿孔销30上的套管40位于第一金属模10的第一成型区域用凹部13b的规定位置上。
在此，在本实施方式中，所谓穿孔销30和套管40的规定位置，对于穿孔销30来说，是使其前端30a位于形成第一连通区域用凹部13a和第一成型区域用凹部13b的分界部分的位置；对于套管40来说，是使其端面40a从穿孔销30的前端30a后退规定距离，使穿孔销30的前端30a成为突出状态的位置。
这样，通过使穿孔销30位于上述位置，而如后所述那样，可防止当送给至连通区域的金属体K改变送给方向时、穿孔销30成为障碍，从而可以顺利地进行金属体K的送给，同时，在连通区域中，能够可靠地向金属体K作用剪切应力，能够实现金属体K的金属组织的微细化。
当金属体K达到所需要温度时，如图1所示那样操作液压缸11，将金属体K从导入路12只压出规定的尺寸。
液压缸11与图未示出的液压缸用进退控制部连接，根据液压缸用进退控制部进行液压缸11的进退控制。液压缸进退控制部为液压缸控制装置。
在使金属体K从第一金属模10突出规定尺寸后，操作压紧装置，在所需压力下，将第二金属模20压紧重合在第一金属模10上，如图2所示，通过第一金属模10的第一连通区域用凹部13a和第二金属模20的第二连通区域用凹部23a，来进行金属体K的初期成型。在图2中，50为金属体K的缓冲用空间。
通过初期成型，将金属体K充填在连通区域，再利用后述液压缸11进行的金属体K的送给，可将金属体K顺利地送给至成型区域。
(2)筒状部形成工序如图3所示，在第一金属模10和第二金属模20重合后，使液压缸11前进，并将金属体K送给至连通区域，同时，逐渐将套管40的连通区域一侧的端面40a移动至成型区域前端，向成型区域送给金属体K，形成筒状部。
这样，通过以套管40支持穿孔销30并压入金属体K，可以抑止随着金属体K的压入而在穿孔销30上产生弯曲，可以高精度地形成长尺寸筒状部。
(3)中空孔延伸工序如图4所示，使套管40在成型区域的前端移动所需距离而形成所需长度的筒状部后，使液压缸11后退规定距离，同时，将穿孔销30压入连通区域，使中空孔向基端部延伸。
这时，由于成为成型区域部分的筒状部的金属体K成为引导装置，所以可以稳定地将穿孔销30压入到连通区域。
另外，在将穿孔销30压入连通区域时，通过使液压缸11后退，而随着穿孔销30的压入，将从连通区域压出的金属体K压回至随液压缸11的后退而形成的空间中，因为可以缓和阻碍穿孔销30压入的阻力，所以可以容易地将穿孔销30压入。
这样，通过将中空孔延伸至基端部，而在由金属体K形成的形成体K’的基端部，作出与中空孔垂直方向的孔，以此将该孔与中空孔连通，可以将形成体K’制成弯管(Elbow)。
(4)拆模工序在随着穿孔销30的压入而将中空孔延伸至基端部后，如图5所示那样，使穿孔销30和套管40后退，将穿孔销30从筒状部中拔出，然后，如图6所示那样，使第二金属模20从第一金属模10分开，同时，使液压缸11前进，将形成规定形状的成型体K’推出，以此来进行成型体K’的拆模。
对于这样形成的成型体K’来说，因为能够将基端和筒状部一体成型，所以不需要现有技术那种在形成具有这种筒状部的金属模时进行的焊接作业，因此，能够降低制造成本，并可提供尺寸精度极高的制品。
当在上述第一金属模10和第二金属模20上形成第一成型区域用凹部13b和第二成型区域用部23b时，更具体地说，如图7所示，与套管40的壁厚一致而形成第一成型区域用凹部13b和第二成型区域用凹部23b，筒状部的壁厚也可以利用穿孔销30、第一成型壁15以及第二成形壁25而形成所需要的壁厚；其中，第一成型壁15设置于第一金属模10的第一连通区域用凹部13a和第一成型区域用凹部13b之间；第二成形壁25设置于第二金属模20的第二连通区域用凹部23a和第二成型区域用凹部23b之间。
通过这样来设置第一成形壁15和第二成形壁25，而能够在套管40上使用所需壁厚的圆筒体，从而可以更稳定地支持穿孔销30。
另外，由于可以使超过第一成形壁15和第二成形壁25到达成型区域而形成圆筒状的金属体K，不与第一金属模10和第二金属模20滑动连接，因此可以抑制在圆筒状的金属体K与第一金属模10和第二金属模20之间产生较大摩擦，可以抑制由液压缸11进行的金属体K送给的阻力的增大。
其中，虽然图未示出，但是，可以在穿孔销30的表面以及套管40的表面上设置凹部，该凹部分别减小穿孔销30和套管40的接触面积、以及穿孔销30和由金属体K构成的筒状部的接触面积、套管40和第一金属模10以及第二金属模20的接触面积，同时形成通气路，从而可以顺利地进行穿孔销30的进退操作和套管40的进退操作。
如本实施方式所述，通过使用安装有套管40的穿孔销30，按照上述那样形成筒状部，而能够抑止随着金属体K向成型区域的送给在穿孔销30上产生弯曲等变形，可以高精度地形成长尺寸的筒状部。
在现有技术中，利用穿孔销形成孔部，若取孔部的孔径为d，长度为l，则可制造l/d的值为3.0左右的筒状部，但是，如上所述在穿孔销30上安装套管40，通过移动套管40，改变穿孔销30的突出长度，以此，可以形成l/d的值在10以上筒状部。
在上述实施方式中，通过与所使用的金属体K的金属特性相适应来调整加温温度和送给压力等各个条件，而能够使用各种金属作为金属体K。特别是在使用软的铝作为金属体K时，可以在不操作设置于第一成形壁15和第二成形壁25上的加热器的冷加工条件下，进行上述成型。
特别是，当使用上述成型方法以及金属成型机在冷加工条件下进行成型时，可以对形成的筒状金属体部分的结晶方位进行调整，因此可以实现提高对于例如弯曲耐性等的机能的提高。
另外，在上述金属成型机中，在连通区域中，使从导入路12送给的金属体K弯曲，但是也可以在导入路12的中间部分设置所需角度的弯曲部分。
而且，在上述实施方式的金属成型机中，在成型区域中形成筒状部，但是作为另一实施方式，如图8的金属成型体K1所示，也可以在成型区域成型为所需厚度的金属板状。
此时，也可以使板状成型部分在第一金属模10和第二金属模20的成型区域中形成所需厚度的金属板状后，突出到外部空间(参照图10)。
即，通过调整从成型区域向外部空间的连通部分的开口形状，而能够形成适当截面形状的金属成型体。例如图9所示的金属成型体K2，还可以在成型区域中，将厚壁部分和薄壁部分成型在金属板状上。
另外，也可以如图10的截面示意图所示，在金属成型机中设置挤压成型装置，该挤压成型装置包括将从第一金属模10’和第二金属模20’的成型区域82向外部空间突出的金属体K”挤压成型的第一压力机金属模60和第二压力机金属模70，利用第一压力机金属模60和第二压力机金属模70而能够使金属体K”的突出部分挤压成型，形成规定的形状。
这样，通过用挤压成型装置来挤压成型为规定形状，可以提供一种能够形成更复杂形状的金属成型体的金属成型机。另外，由于形成的金属成型体为一体成型，所以可以实现更高的强度。
特别是，根据不同情况，可以利用第一压力机金属模60和第二压力机金属模70对金属体K”的突出部分进行冲压加工，也可以进行适当的加工，以得到所需要形状或者特性。
在图10中，12-1为设置于第一金属模10’上的第一导入路，12-2为设置于第二金属模20’上的第二导入路，将金属体K”从该第一导入路12-1和第二导入路12-2送入连通区域81，再从连通区域81送给至成型区域82中。
这样，通过利用多个导入路而将金属体K”送入成型用空间，可在低负荷下进行金属体K”的送给，同时，可以提供一种能够抑制在成型区域82中的金属体K”的壁厚发生偏差的金属成型机。
在图10中，导入金属体K”的导入路为第一导入路12-1和第二导入路12-2，但是也可以设置更多导入路。另外，也可以适当调整导入路的截面形状、截面积、金属体K”的送给速度、金属体K”的送给时间等。
另外，在第一导入路12-1和第二导入路12-2中压送金属体K”的液压缸11，也可以由圆柱形的第一液压缸11-1和自由滑动地安装在该第一液压缸11-1上的圆筒形的第二液压缸11-2构成，分别对第一液压缸11-1和第二液压缸11-2进行进退控制。
特别是，相对于第二液压缸11-2使第一液压缸11-1相向前进送给金属体K”时，可以减小与第一导入路12-1和第二导入路12-2内周面接触的金属体K”的摩擦等影响，可以顺利地将金属体K送入成型用空间中。
产业利用的可能性作为所谓锻造制成的金属成型体，可以提供一种能够使形状比较复杂，通常由多个部件构成的制品通过一体成型而形成的金属成型体。并且，可降低金属成型体的成本。
权利要求
1.一种金属成型方法，其特征在于使用设置有规定形状的成型用空间和与该成型用空间连通的金属体导入空间的金属模，施加规定压力，将插入所述金属体导入空间的金属体送入所述成型用空间，形成规定形状的成型体。
2.如权利要求1所述的金属成型方法，其特征在于当将所述金属体从所述金属体导入空间送入所述成型用空间时，利用剪切变形而使所述金属体的金属组织微细化。
3.如权利要求1所述的金属成型方法，其特征在于在所述金属体导入空间或者所述成型用空间的至少一个中，设置有使送入的所述金属体弯曲的弯曲部。
4.如权利要求1所述的金属成型方法，其特征在于在所述成型用空间中设置有与所述金属体导入空间连通的连通区域、和将通过该连通区域的所述金属体成型为规定形状的成型区域，同时，使从所述连通区域向所述成型区域的所述金属体的送给方向，与所述金属体导入空间中的所述金属体的送给方向不同。
5.如权利要求4所述的金属成型方法，其特征在于使通过所述成型区域的所述金属体突出至所述金属模的外部，将该突出部分挤压成型为规定形状。
6.如权利要求4所述的金属成型方法，其特征在于所述成型区域形成以所述连通区域为基端并延伸的大致圆筒形状，同时，在所述成型区域设置有从该成型区域的前端向所述基端延伸的穿孔销，在所述成型体上形成筒状部。
7.如权利要求6所述的金属成型方法，其特征在于在所述穿孔销上安装有内周面与所述穿孔销滑动连接的同时、外周面与所述成型区域的所述金属模的内周面滑动连接的圆筒形的套管，随着所述金属体向所述成型区域的送给，使所述套管的所述连通区域一侧的端面逐渐向所述成型区域的前端一侧移动。
8，如权利要求7所述的金属成型方法，其特征在于在使所述套管沿所述穿孔销移动规定距离后，将所述穿孔销压入所述连通区域中。
9.如权利要求8所述的金属成型方法，其特征在于在将所述穿孔销压入所述连通区域时，使在所述金属体导入空间中挤压并送给所述金属体的液压缸后退。
10.如权利要求1～9中任何一项所述的金属成型方法，其特征在于设置有多个所述金属体导入空间。
11.一种金属成型机，其特征在于，包括设置有互相连通的规定形状的成型用空间和金属体导入空间的金属模；和通过挤压插入到所述金属体导入空间中的金属体、将所述金属体从所述金属体导入空间送给至所述成型用空间，来形成规定形状成型体的挤压装置。
12.如权利要求11所述的金属成型机，其特征在于在所述金属体导入空间或者所述成型用空间的至少一个中，设置有使所述金属体剪切变形的剪切变形装置。
13.如权利要求12所述的金属成型机，其特征在于所述剪切变形装置是使送入的所述金属体弯曲的弯曲部分。
14.如权利要求11所述的金属成型机，其特征在于在所述成型用空间中设置有与所述金属体导入空间连通的连通区域、和将通过该连通区域的所述金属体成型为规定形状的成型区域，同时，使从所述连通区域向所述成型区域的所述金属体的送给方向，与在所述金属体导入空间中的所述金属体的送给方向不同。
15.如权利要求14所述的金属成型机，其特征在于设有挤压装置，使通过所述成型区域的所述金属体突出至所述金属模的外部，将该突出部分挤压成型为规定形状。
16.如权利要求14所述的金属成型机，其特征在于所述成型区域形成以所述连通区域为基端并延伸的大致圆筒形状，同时，在所述成型区域设置有从该成型区域的前端向所述基端延伸的穿孔销，在所述成型体上形成筒状部。
17.如权利要求16所述的金属成型机，其特征在于在所述穿孔销上安装有内周面与所述穿孔销滑动连接的同时、外周面与所述成型区域的所述金属模的内周面滑动连接的圆筒形的套管，并设置有随着所述金属体向所述成型区域的送给，使所述套管的所述连通区域一侧的端面逐渐向所述成型区域的前端一侧移动的套管控制装置。
18.如权利要求17所述的金属成型机，其特征在于设置有在使所述套管沿所述穿孔销只移动规定距离后，将所述穿孔销压入所述连通区域的穿孔销控制装置。
19.如权利要求18所述的金属成型机，其特征在于设置有在利用所述穿孔销控制装置将所述穿孔销压入所述连通区域时，使在所述金属体导入空间中挤压并送给所述金属体的液压缸后退的液压缸控制装置。
20.如权利要求11～19中任何一项所述的金属成型机，其特征在于设置有多个所述金属体导入空间。
21.一种金属成型体，其特征在于是在设置有规定形状的成型用空间、和与该成型用空间连通的金属体导入空间的金属模中，施加规定压力，并将插入所述金属体导入空间的金属体送给至所述成型用空间，形成规定形状的成型体；是使送入所述成型用空间的所述金属体的金属组织微细化的成型体。
22.如权利要求21所述的金属成型体，其特征在于在所述成型用空间中设置有与所述金属体导入空间连通的连通区域、和将通过该连通区域的所述金属体成型为规定形状的成型区域，同时，使从所述连通区域向所述成型区域的所述金属体的送给方向，与在所述金属体导入空间中的所述金属体的送给方向不同。
23.如权利要求22所述的金属成型体，其特征在于在所述连通区域中，使所述金属体的送给方向弯曲。
全文摘要
本发明提供一种金属成型方法和金属成型机以及所形成的金属成型体，其使用设有规定形状的成型用空间(13)，和与该成型用空间连通的金属体导入空间(12)的金属模，施加规定压力，并将插入所述金属体导入空间中的金属体送至所述成型用空间，形成规定形状的成型体。特别是，当从金属体导入空间送给至成型用空间时，可将金属体剪切变形，使金属体的金属组织微细化。
文档编号B21J1/02GK1826191SQ20048002130
公开日2006年8月30日 申请日期2004年7月21日 优先权日2003年7月22日
发明者中村克昭, 堀田善治, 根石浩司, 中垣通彦, 金子贤治 申请人:有限公司里那西美特利