ハイドロフォーミング

しくみ

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   セットする。 管は、部品のおおまかな経路に合わせて、あらかじめ曲げてあることが多く、割型(2つに分かれた鋼の型)の下半分に入れます。

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   閉じて密閉する。 プレスが上型を閉じ、大きな力で閉じたまま保持します。エンドパンチ(両側から押し込む栓)が、管の両端を密閉します。

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   満たす。 水(通常は錆止めの添加剤入り)が、片方のパンチから管を満たし、空気を押し出します。

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   加圧して送り込む。 圧力が上がり、最大で数千 bar になり、壁がキャビティを満たすまでふくらみます。その間、エンドパンチが管の両端を内側へ押して金属を送り込み、壁が薄くなりすぎないようにします。そのあと圧力が下がり、ダイが開きます。

主なポイント

材料

延性のある鋼(高張力鋼を含む)、ステンレス鋼、アルミニウム、真鍮、銅。管または板として

代表的な部品

自動車のフレームレール、エンジンクレードル、排気部品、自転車のフレーム用チューブ、配管のT字継手。板のパネルや皿

部品サイズ

自動車のフレームレールのような、長さ数メートルまでの管。板成形の衛星アンテナは幅約 6 m まで

精度

部品が固いダイに押しつけられるので、通常は十分の数ミリ以内

表面仕上げ

外側はダイを写す。内側に工具跡はない

向いているロット数

ほとんどが大量生産(自動車、自転車)。板の方式は、小ロットにも向く

金型・設備コスト

ダイは数万から数十万ドル。高圧システムを備えた大型プレスは、通常数百万ドルの投資

速度

通常、1個あたり約 20 秒から 1 分。プレス加工より遅い

強みと限界

使われる場所

• 自動車フレームレール、エンジンクレードル、ルーフレール、排気部品
• 自転車とモビリティアルミ製の自転車フレーム用チューブ、車いすのフレーム
• 音楽一部のサックスフォンの、真鍮の本体管
• 石油・ガス大きな T 字形の配管継手
• 航空宇宙と照明板のパネル、衛星アンテナ、照明のハウジング

見分け方

• 断面が長さ方向に、丸から四角、楕円へと変化する中空部品で、余計な継ぎ目がありません。
• プレスした数個の半割れを溶接してつくると思われるところが、一体になったフレーム部材。
• アルミの自転車チューブの、なめらかなふくらみと、くっきりした造形の輪郭。

比較

動画を見る

Hydroforming

Tooling U-SME · 工程全体を、トレーニング用に解説

Hydroforming - What Is A Hydroformed Frame on a Vehicle?

Car Addict Garage · 自動車のフレームがハイドロフォーミングされる理由

Hydroforming Operations at ANDRITZ Schuler Inc.'s Ronda Facility

ANDRITZ Schuler · 工場で動く本物のハイドロフォーミングプレス

Hydroforming with Greater Flexibility - Fluid Cell Forming

Jones Metal Products · 板の方式:流体セル成形

実写真を見る

• Wikipedia: ハイドロフォーミング — 板と管の方式を、自動車、自転車、楽器の例とともに
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