管體製造方法，管體，以及使用該管體的圖像形成裝置的製作方法

2023-05-26 20:26:46

專利名稱：管體製造方法，管體，以及使用該管體的圖像形成裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及管體(pipe body)製造方法，管體，以及使用該管體的圖像形成裝置，更詳細地說，本發明涉及通過對金屬板進行彎曲加工，製造截面為矩形的管體。
背景技術：
作為製造截面為矩形的管體的先有技術，可以列舉本申請人已經提出的特開2001-286934號公報等。在該公報中，如圖1A所示，金屬板40包括互相平行的一對邊40a，40b，通過對該金屬板進行彎曲加工，成形為如圖1B所示的中間成形品41。該中間成形品41包括三構成壁部42，43a，43b，處於中央的構成壁部42與鄰接面構成壁部43a，43b分別形成鈍角θ1(僅圖示構成壁部42與鄰接面構成壁部43a所形成角度)，上述一對平行邊40a，40b處於離開狀態。
接著，如圖1C，1D所示，對該中間成形品41的鄰接面構成壁部43a，43b施加外力，使得構成壁部42彎曲，向外側鼓出，同時，使得上述一對邊40a，40b密接。然後，如圖1E所示，通過對包含上述一對邊40a，40b接合部44的面45加壓，對構成壁部42的彎曲部分施加外力F，使得構成壁部42變形，成為平坦狀，得到管體46。
根據這種管體製造技術，維持上述一對邊40a，40b密接狀態的回彈力殘留在由構成壁部42構成的管體46的面47中，不需焊接上述一對邊40a，40b，而能使它們處於密接狀態。
如上所述，通過對面45進行加壓，將外力施加在構成壁部42上，使得構成壁部42變形為平坦狀，提高面45和面47的平面性。因金屬板40的材料硬度偏差原因，鄰接面構成壁部43a，43b對外力F的強度不夠，或者因加工條件偏差原因，對面45進行加壓的模具48的下死點位置比設定位置低，導致外力F過大，因此，在管體46，由鄰接面構成壁部43a，43b構成的面49，50上，發生壓曲那樣的變形。當面49，50本身要求精度場合，或者在面49，50上要求以高的尺寸精度形成孔部場合，為了區分製品是否合格，需要對上述這種變形進行檢驗。
但是，上述這種變形不一定肯定發生，即使在同一批製品中，也存在確認發生場合，以及沒有確認發生場合，如上所述，在製造高精度製品場合，需要對成品全部進行檢驗，存在成本增加的問題。

發明內容
本發明就是為解決上述先有技術所存在的問題而提出來的，本發明的目的在於，提供管體製造方法，管體，以及使用該管體的圖像形成裝置，能防止壓力加工時外力對構成管體的面所引起的變形，即使在上述面或該面上形成的孔部要求高精度場合，也能抑制上述因全部檢驗而引起的成本上升。
為了實現上述目的，本發明提出以下方案(1)一種管體製造方法，該管體具有矩形橫截面，包括一上壁，兩側壁，以及一底壁，本管體製造方法包括以下步驟第一加工步驟，成形中間成形品，金屬板具有一對互相平行的邊，沿著與上述一對邊平行的彎曲線，彎曲上述金屬板，所得中間成形品包括一中央底壁，兩鄰接壁，以及兩上壁，兩鄰接壁包括第一鄰接壁和第二鄰接壁，分別與上述中央底壁鄰接，上述兩上壁分別包括上述金屬板的邊，上述中央底壁分別與第一鄰接壁、第二鄰接壁所形成的角度為鈍角，中間成形品的上述兩上壁的一對邊處於互相離開狀態；第二加工步驟，向上述第一鄰接壁和第二鄰接壁施加外力，使得上述中央底壁彎曲，向外側鼓出，同時，使得上述兩上壁的一對邊密接；第三加工步驟，向上述中央底壁的彎曲部分施加外力，使得上述中央底壁變形為平坦狀，使得回彈力殘留在中央底壁，用以維持上述一對邊的密接狀態；
其中，在上述第一加工步驟中，在上述第一鄰接壁和/或第二鄰接壁至少形成一條塑性變形部，該塑性變形部沿著與上述彎曲線直交的方向延伸。
(2)在上述(1)的管體製造方法中，在上述第三加工步驟中，通過加壓包含上述一對邊接合部的面，向上述中央底壁的彎曲部分施加外力，使得上述中央底壁變形為平坦狀。
(3)一種管體製造方法，該管體具有矩形橫截面，包括一上壁，兩側壁，以及一底壁，本管體製造方法包括以下步驟第一加工步驟，成形中間成形品，金屬板具有一對互相平行的邊，沿著與上述一對邊平行的彎曲線，彎曲上述金屬板，所得中間成形品包括一中央底壁，兩鄰接壁，以及兩上壁，兩鄰接壁包括第一鄰接壁和第二鄰接壁，分別與上述中央底壁鄰接，上述兩上壁分別包括上述金屬板的邊，上述中央底壁分別與第一鄰接壁、第二鄰接壁所形成的角度為鈍角，中間成形品的上述兩上壁的一對邊處於互相離開狀態；第二加工步驟，向上述第一鄰接壁和第二鄰接壁施加外力，使得上述兩上壁的一對邊密接，同時，通過阻止欲向外側鼓出的上述中央底壁的彎曲，使得上述中央底壁保持平坦狀，使得回彈力殘留在中央底壁，維持上述一對邊的密接狀態；第三加工步驟，向包含上述互相密接的一對邊的接合部的面，以及由上述中央底壁構成的面加壓；其中，在上述第一加工步驟中，在上述第一鄰接壁和/或第二鄰接壁至少形成一條塑性變形部，該塑性變形部沿著與上述彎曲線直交的方向延伸。
(4)一種管體製造方法，該管體具有矩形橫截面，包括一上壁，兩側壁，以及一底壁，本管體製造方法包括以下步驟第一加工步驟，成形中間成形品，金屬板具有一對互相平行的邊，沿著與上述一對邊平行的彎曲線，彎曲上述金屬板，所得中間成形品包括一中央底壁，兩鄰接壁，以及兩上壁，兩鄰接壁包括第一鄰接壁和第二鄰接壁，分別與上述中央底壁鄰接，上述兩上壁分別包括上述金屬板的邊，上述中央底壁分別與第一鄰接壁、第二鄰接壁所形成的角度為鈍角，中間成形品的上述兩上壁的一對邊處於互相離開狀態；第二加工步驟，向上述第一鄰接壁和第二鄰接壁施加外力，使得上述兩上壁的一對邊密接，同時，通過在上述第一鄰接壁和第二鄰接壁上分別形成朝管體內側凸出的凸部(3a，4a)，使得回彈力殘留，維持上述一對邊的密接狀態；第三加工步驟，向包含上述互相密接的一對邊的接合部的面，以及由上述中央底壁構成的面加壓；其中，在上述第一加工步驟中，在上述第一鄰接壁和/或第二鄰接壁至少形成一條塑性變形部，該塑性變形部沿著與上述彎曲線直交的方向延伸。
(5)在上述(1)-(4)中任一個的管體製造方法中，其中，至少一孔形成在上述第一鄰接壁和/或第二鄰接壁上，上述塑性變形部形成在上述孔附近。
(6)在上述(5)的管體製造方法中，沿著上述彎曲線，上述塑性變形部形成在上述孔的前方和/或後方。
(7)在上述(6)的管體製造方法中，上述塑性變形部的縱向端部延伸到超過上述孔(6a)的相應端部。
(8)在上述(1)-(4)中任一個的管體製造方法中，通過壓出條形突起加工形成上述塑性變形部。
(9)在上述(8)的管體製造方法中，使得上述塑性變形部從上述第一鄰接壁和/或第二鄰接壁朝管體外側凸起。
(10)在上述(8)的管體製造方法中，使得上述塑性變形部從上述第一鄰接壁和/或第二鄰接壁朝管體內側凸起。
(11)一種管體，該管體具有矩形橫截面，包括一上壁，兩側壁，以及一底壁，其特徵在於，該管體通過上述本發明(1)-(10)中任一個所述的管體製造方法製得。
(12)一種圖像形成裝置，設有圖像形成部，其特徵在於，該圖像形成裝置使用上述本發明(11)中所述的管體。
按照上述本發明(1)，(2)的管體製造方法以及通過該方法製得的管體，在第一加工步驟中，在第一鄰接壁和/或第二鄰接壁至少形成一條塑性變形部，且該塑性變形部沿著與彎曲線直交的方向延伸，因此，在此後的使得回彈力殘留的第二加工步驟中，即使向中央底壁的彎曲部分施加外力，該外力被該塑性變形部吸收，能防止由管體的鄰接壁構成的面的變形，即使對該面要求高精度場合，也能避免對全部構件進行檢驗，能抑制成本上升。
按照上述本發明(3)，(4)的管體製造方法以及通過該方法製得的管體，在第一加工步驟中，在第一鄰接壁和/或第二鄰接壁至少形成一條塑性變形部，且該塑性變形部沿著與彎曲線直交的方向延伸，因此，在此後的第三加工步驟中，即使向包含互相密接的一對邊的接合部的面，以及由中央底壁構成的面加壓，該外力被塑性變形部吸收，能防止由管體的鄰接壁構成的面的變形，且外力的作用方向與塑性變形部的延伸方向一致，能有效提高鄰接壁相對該外力的強度。即使對該面要求高精度場合，也能避免對全部構件進行檢驗，能抑制成本上升。
按照上述本發明(5)的管體製造方法以及通過該方法製得的管體，至少一孔形成在上述第一鄰接壁和/或第二鄰接壁上，上述塑性變形部形成在上述孔附近，因此，在鄰接壁上孔部附近產生的應力集中到塑性變形部，能有效地防止孔部變形。
按照上述本發明(6)的管體製造方法以及通過該方法製得的管體，沿著上述彎曲線，上述塑性變形部形成在上述孔的前方和/或後方，因此，在孔的前方和/或後方，外力被吸收，塑性變形部形成在上述孔的前方和後方場合比形成在其中一方場合的效果好。
按照上述本發明(7)的管體製造方法以及通過該方法製得的管體，上述塑性變形部的縱向端部延伸到超過上述孔(6a)的相應端部，因此，在鄰接壁上，壓力加工時外力集中到塑性變形部，能有效地防止孔部變形，即使對孔部要求高精度場合，也能避免對全部構件進行檢驗，能抑制成本上升。
按照上述本發明(8)的管體製造方法以及通過該方法製得的管體，通過壓出條形突起加工形成上述塑性變形部，因此，能以低成本很容易形成上述塑性變形部。
按照上述本發明(9)的管體製造方法以及通過該方法製得的管體，使得上述塑性變形部從上述第一鄰接壁和/或第二鄰接壁朝管體外側凸起，因此，在此後的加工步驟中，即使向中間成形品施加外力，該外力被該塑性變形部吸收，能防止由管體的鄰接壁構成的面的變形，即使對該面要求高精度場合，也能避免對全部構件進行檢驗，能抑制成本上升。
按照上述本發明(10)的管體製造方法以及通過該方法製得的管體，使得上述塑性變形部從上述第一鄰接壁和/或第二鄰接壁朝管體內側凸起，通過採取這種結構，使用現有的壓力成形裝置從左右金屬模即加壓凸模部件向鄰接壁施加外力場合，塑性變形部與金屬模不會幹涉，沒有必要對金屬模施以用於避免上述幹涉的改造等。另外，管體完成時，塑性變形部不向外側突出，即使其他部件與管體側壁相接場合，塑性變形部也不會與該其他部件相碰，不會妨害相接。
按照上述本發明(12)的圖像形成裝置，使用上述本發明(11)中所得到的管體，上述本發明的效果也能在圖像形成裝置中得到，通過使用本發明管體，能大幅度降低圖像形成裝置成本。


圖1表示先有技術的管體製造方法，其中，圖1A表示金屬板，圖1B表示彎曲圖1A的金屬板形成中間成形品，圖1C表示將圖1B的中間成形品載置在壓力成形裝置中的狀態，圖1D表示從左右對圖1C的中間成形品進行加壓的狀態，圖1E表示圖1D後從上下進行加壓的狀態；圖2是本發明第一實施例涉及的管體的斜視圖；圖3是表示圖2管體的正面圖；圖4是用於製造圖1，圖2所示管體的金屬板的平面圖；圖5表示本發明第一實施例涉及的一次中間成形品，其中，圖5A表示正面圖，圖5B表示平面圖；圖6表示用於成形圖5所示一次中間成形品的壓力裝置，其中，圖6A表示將金屬板載置在可動板上狀態，圖6B表示對該金屬板加壓的狀態；圖7表示本發明第一實施例涉及的二次中間成形品的正面圖，其中，圖7A表示其整體圖，圖7B表示局部放大圖；圖8表示圖7的二次中間成形品的斜視圖；圖9表示用於成形圖7，圖8所示二次中間成形品的壓力裝置，其中，圖9A表示將一次中間成形品載置在可動板上狀態，圖9B表示對該一次中間成形品加壓的狀態；圖10表示二次中間成形品以及用於其成形的壓力裝置另一例的說明圖；圖11表示相對構成壁部，鄰接面構成壁部大場合的二次中間成形品例的正面圖；圖12表示用於二次中間成形品成形的壓力裝置又一例的說明圖；圖13表示由圖12所示壓力裝置成形的二次中間成形品的正面圖；圖14表示將圖7，圖8所示二次中間成形品載置在壓力成形裝置上狀態的說明圖；圖15表示第三加壓部件與圖14的載置在壓力成形裝置上的二次中間成形品的壓曲部相接狀態的說明圖；圖16表示在圖14的壓力成形裝置中，驅動第三加壓凸模部件結束狀態的說明圖；圖17表示在圖14的壓力成形裝置中，第四加壓凸模部件對上面構成壁部進行加壓的狀態；圖18表示用於說明圖2，圖3所示管體上產生的回彈力的模式圖；圖19表示將二次中間成形品載置在本發明第二實施例涉及的壓力成形裝置上狀態的說明圖；圖20表示第三加壓部件與圖19的載置在壓力成形裝置上的二次中間成形品的壓曲部相接狀態的說明圖；圖21表示在圖19的壓力成形裝置中，阻止二次中間成形品的一構成壁部向外側鼓出的狀態；圖22表示在圖19的壓力成形裝置中，驅動第三加壓凸模部件結束狀態的說明圖；圖23表示在圖19的壓力成形裝置中，第四加壓凸模部件對上面構成壁部進行加壓的狀態；圖24表示壓力成形裝置另一例的說明圖；圖25A表示將二次中間成形品載置在本發明第三實施例涉及的壓力成形裝置上狀態的說明圖；圖25B為圖25A的局部放大圖；圖26表示第三加壓部件與圖25的載置在壓力成形裝置上的二次中間成形品的壓曲部相接狀態的說明圖；圖27表示在圖25的壓力成形裝置中，驅動第三加壓凸模部件結束狀態的說明圖；圖28表示在圖25的壓力成形裝置中，第四加壓凸模部件對上面構成壁部進行加壓的狀態；圖29表示本發明第三實施例涉及的管體的斜視圖；圖30表示圖29的管體的正面圖；圖31表示用於說明圖29，圖30所示管體上產生的回彈力的模式圖；圖32表示將本發明涉及的管體用作框架的圖像形成裝置的說明圖；圖33表示本發明實施例涉及的板體形狀的說明圖；圖34表示相對圖33板體作為比較例的板體形狀的說明圖；圖35表示對圖33板體的模擬條件，其中，圖35A表示負荷處說明圖，圖35B表示固定處說明圖；圖36表示對圖34板體的模擬條件，其中，圖36A表示負荷處說明圖，圖36B表示固定處說明圖；圖37表示圖35條件下變形狀況說明圖；圖38表示圖36條件下變形狀況說明圖；圖39表示圖35條件下應力分布狀況說明圖；圖40表示圖36條件下應力分布狀況說明圖；圖41表示圖33，圖34各板體，負荷與位移量差之間關係圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細說明本發明的實施例。
第一實施例圖2是本發明第一實施例涉及的管體的斜視圖，圖3是表示圖2管體的正面圖。如圖2和圖3所示，管體1截面為矩形，其包括底面構成壁部2，與底面構成壁部2鄰接的一對側面構成壁部3，4，以及與底面構成壁部2對向的上面構成壁部5，作為與矩形各邊對應的四個面。上面構成壁部5由一對接縫構成壁部5a，5b構成，接縫構成壁部5a，5b分別設有端面5c，5d，上述端面5c，5d互相密接，在上述上面構成壁部5的中央形成接縫即接合部5e。
如圖4所示，該管體1是將矩形狀金屬板6作為原材料，通過壓力加工成形，上述金屬板6包括一對互相平行的邊6e，6e。作為上述金屬板6的材質，只要是能用於塑性加工的材質例如鐵，銅，鋁，不鏽鋼等，不管哪種都行，在本實施例中，使用鐵作為上述金屬板6的材質。在上述金屬板6上高精度地形成功能上必要的螺孔6a，6a，使得螺孔6a，6a位於與側面構成壁部3，4對應的地方。在本實施例中，當將本發明的管體1用作圖像形成裝置的框架時，例如，在管體1上安裝其他管體等場合，或者將管體1安裝到其他部件上場合，上述螺孔6a，6a作為安裝用的結合部使用。
彎曲線6c，6c及6d，6d沿與上述邊6e，6e相同方向延伸。在與側面構成壁部3，4對應的地方，設有塑性變形部6f，其沿著上述彎曲線6c，6c及6d，6d，位於上述螺孔6a的前方及後方。上述塑性變形部6f是通過對金屬板6施以壓出條形突起加工(bead processing)使其塑性變形形成，在螺孔6a附近朝與彎曲線6c，6c，6d，6d直交方向延伸。上述塑性變形部6f的長度方向端部延伸到彎曲線6c或6d附近，塑性變形部6f沿著與彎曲線6c，6d直交的方向，達到螺孔6a直徑整體。
在上述壓力加工中，先沿彎曲線6c，6c將金屬板6的邊部6b，6b彎曲成直角即90°，使得上述金屬板6的邊部6b，6b朝與塑性變形部6f突出成凸狀側相反的側立起，作為第一加工步驟。這樣，上述邊部6b，6b形成一對接縫構成壁部5a，5b，成形如圖5所示的截面為凹狀的一次中間成形品8。在圖5中，標號9表示未彎曲部，將在以後工序按彎曲線6d，6d進行彎曲，金屬板6的寬度方向尺寸L，彎曲線6c，6c及6d，6d的位置在考慮壓力加工引起的金屬伸長量基礎上決定。
上述一次中間成形品8的壓力加工使用例如圖6所示的壓力裝置10。壓力裝置10大體上由第一固定板11，第一加壓凸模部件12，可動板12a構成，第一固定板11上設有由周壁11a圍成的凹部13，該周壁11a的形狀與一次中間成形品8的外形即接縫構成壁部5a，5b的外形相對應。第一加壓凸模部件12具有與一次中間成形品8的內形狀相對應的形狀，通過油缸裝置(沒有圖示)，第一加壓凸模部件12相對凹部13上下移動。可動板12a與另一油缸裝置(沒有圖示)連接，隨著上述第一加壓凸模部件12的上下移動，使得上述可動板12a相對第一固定板11的周壁11a滑動。
如圖6A所示，在上述第一加壓凸模部件12以及可動板12a位於上方狀態下，將金屬板6載置在可動板12a上，該可動板12a位於此第一固定板11高H的位置。如圖6B所示，使得上述第一加壓凸模部件12下降，第一加壓凸模部件12與可動板12a夾持金屬板6加壓，成形一次中間成形品8。將金屬板6載置在可動板12a上時，使得塑性變形部6f朝下，即塑性變形部6f朝下方突出，可動板12a形狀設計為不會壓壞塑性變形部6f。
接著，沿彎曲線6d，6d彎曲一次中間成形品8的未彎曲部9，同時，使得被彎曲線6d，6d夾持部分彎曲，朝上方突出，形成以後構成底面構成壁部2的一構成壁部15，以後構成側面構成壁部3的鄰接面構成壁部16a，以後構成側面構成壁部4的鄰接面構成壁部16b。這樣，如圖7和圖8所示，成形二次中間成形品14，作為中間成形品。
如圖7B放大所示，二次中間成形品14的一構成壁部15由平坦部15a，15b及彎曲部15c構成，彎曲部15c位於上述平坦部15a，15b之間，平坦部15a與鄰接面構成壁部16a或鄰接面構成壁部16b鄰接。平坦部15a與鄰接面構成壁部16a或鄰接面構成壁部16b所形成的角度θ3為比管體1截面形狀中對應角度即底面構成壁部2與側面構成壁部3或側面構成壁部4所形成的角度θ2(＝90°，參照圖3)大的鈍角，由於該一構成壁部15的形狀，一對邊6e，6e即端面5c，5d之間處於離開狀態。
上述二次中間成形品14的壓力加工使用例如圖9所示的壓力裝置17。壓力裝置17大體上由第二固定板19，第二加壓凸模部件20，可動板20b構成，第二固定板19上設有由周壁19a圍成的凹部18，該周壁19a的形狀與二次中間成形品14的外形即鄰接面構成壁部16a，16b的外形相對應。
在該周壁19a以及第二固定板19的上面19b形成凹進部(沒有圖示)，使得對一次中間成形品8進行壓力加工時，塑性變形部6f位於該凹進部位置，不會被壓壞。
第二加壓凸模部件20在其下部設有凸模部20a，該凸模部20a具有與二次中間成形品14的一構成壁部15的內形狀以及鄰接面構成壁部16a，16b的下部內形狀相對應的形狀，通過油缸裝置(沒有圖示)，第二加壓凸模部件20相對凹部18上下移動。可動板20b與另一油缸裝置(沒有圖示)連接，隨著上述第二加壓凸模部件20的上下移動，使得上述可動板20b相對第二固定板19滑動。該可動板20b的上面20c精加工成與二次中間成形品14的一構成壁部15的外形相對應的形狀。
如圖9A所示，在上述第二加壓凸模部件20以及可動板20b位於上方狀態下，將一次中間成形品8載置在可動板20b上，該可動板20b位於比第二固定板19高H1的位置。如圖9B所示，使得上述第二加壓凸模部件20下降，進入一次中間成形品8的凹狀內部，第二加壓凸模部件20的凸模部20a與可動板20b的上面20c夾持未彎曲部9加壓，成形二次中間成形品14。
從壓力裝置17取下該二次中間成形品14可按以下方法進行使得第二加壓凸模部件20上升，解除加工狀態後，將二次中間成形品14沿長度方向(圖9中與紙面垂直方向)取出。但是，例如圖10所示，一構成壁部15彎曲大場合，或者如圖11所示，鄰接面構成壁部16a，16b的長度相對一構成壁部15的比例大場合，可以僅僅通過使得第二加壓凸模部件20上升，使其通過一對邊6e，6e之間，將二次中間成形品14取出。這樣，能省去將二次中間成形品14沿長度方向拉出的作業工序，提高成形作業效率，節省作業空間。
通過使用圖12所示的壓力裝置也能形成圖13所示的一構成壁部15平坦的即不彎曲的二次中間成形品，但是，若考慮管體1完成時的底面構成壁部2的平坦性，或者考慮到可以僅僅通過使得第二加壓凸模部件20上升就能將二次中間成形品14從壓力裝置17取出，那麼一構成壁部15最好為圖7，圖8所示彎曲。在圖7，圖8中，處於彎曲狀態的一構成壁部15由平坦部15a，15b及彎曲部15c構成，但是，彎曲狀態並不局限於此。
接著，為了將該二次中間成形品14成形為作為成品的管體1，使用如圖14所示的壓力成形裝置21。該壓力成形裝置21大體上由下模22和上模23構成，下模22設有第三固定板24，上模23設有可動板25，通過沒有圖示的缸裝置，使得可動板25上下移動。
在第三固定板24上設有一對限位部件26，26，以及第三加壓凸模部件27，27。另外，設有沿圖14左右方向延伸的滑動導軌(沒有圖示)，上述一對第三加壓凸模部件27，27能在該滑動導軌上滑動，通過沒有圖示的凸輪機構，能朝互相接近方向或離開方向連動移動。在下模22和上模23分離狀態下，沒有圖示的賦能部件例如彈簧部件朝互相離開方向對上述第三加壓凸模部件27，27施加能量。
在上述第三加壓凸模部件27，27的互相對向的面分別形成凸模面27b，27b，向二次中間成形品14的鄰接面構成壁部16a，16b加壓。凸模面27b，27b並不是沿著彎曲線6c，6d涉及二次中間成形品14的全長延伸，而是使得當對二次中間成形品14進行壓力加工時，凸模面27b不會壓壞塑性變形部6f。
在可動板25上設有驅動部件29，29，用於驅動上述第三加壓凸模部件27，27，同時，設有第四加壓凸模部件30，用於向一對接縫構成壁部5a，5b加壓。在驅動部件29，29的下部內側，形成斜度部29a，29a，在第三加壓凸模部件27，27的上部外側，形成與上述斜度部29a，29a配合的斜度部27a，27a。
如圖14所示，作為第三加工步驟，先將二次中間成形品14載置在第三加壓凸模部件27，27的對向空間28的中心位置，使得一構成壁部15朝下。若使得上模23從該狀態按箭頭A1方向下降，則驅動部件29，29的斜度部29a，29a與第三加壓凸模部件27，27的斜度部27a，27a配合，驅動第三加壓凸模部件27，27以相同速度V1朝互相接近方向反抗上述賦能部件的賦能力移動。這樣，第三加壓凸模部件27，27的凸模面27b，27b同時與成為鄰接面構成壁部16a，16b邊界的壓曲部31a，31b相接，第三加壓凸模部件27，27的凸模面27b，27b施加外力，朝互相接近方向對鄰接面構成壁部16a，16b施加壓力。
如圖16所示，若進一步朝互相接近方向驅動第三加壓凸模部件27，27，則取除一構成壁部15的彎曲，端面5c，5d接近，最終密接，形成上面構成壁部5。這時，一構成壁部15與鄰接面構成壁部16a，16b所形成的角度比原來小，但還沒有完全成為90°，一構成壁部15朝下方鼓出，朝相反側彎曲。壓曲部31a，31b相對凸模面27b，27b滑向上方，鄰接面構成壁部16a，16b立起，形成側面構成壁部3，4。
接著，如圖17所示，作為第四加工步驟，若使上模23進一步下降，則第三加壓凸模部件27，27的斜度部27a，27a與驅動部件29，29的斜度部29a，29a的配合解除，第三加壓凸模部件27，27在該位置停止。在這種狀態下，若使上模23下降，則第四加壓凸模部件30與上面構成壁部5相接，對上面構成壁部5加壓，一構成壁部15成為平坦面，形成底面構成壁部2。
然後，若使上模23上升，與下模22分離，則第三加壓凸模部件27，27再次朝互相離開方向移動，得到成品管體1。一般，若通過壓力加工給與工作對象變形，會發生回彈現象，即解除加工力後，因工作對象所具有的彈性，變形多少有點回復的現象，因此，管體1的底面構成壁部2存在以下傾向伴隨該回彈而發生的應力(回彈力)而產生要回復到如圖18點劃線所示的彎曲面。殘留在該底面構成壁部2的回彈力f1使得端面5c，5d保持密接狀態。
在本實施例涉及的管體製造方法中，在成形二次中間成形品14的加工步驟即直到第二加工步驟的加工工序中，塑性變形部6f形成在鄰接面構成壁部16a，16b上，沿著與彎曲線6c，6d成直交的方向延伸，因此，在此後的使得回彈力殘留的加工步驟即第四加工步驟中，即使對一構成壁部15的彎曲部分施加外力，該外力也能被塑性變形部6f吸收，能防止管體1的側面構成壁部3，4的變形。
在鄰接面構成壁部16a，16b上形成螺孔6a，同時，在鄰接面構成壁部16a，16b上，沿著彎曲線6c，6d在位於螺孔6a的前方及後方，形成塑性變形部6f，且延伸到超過螺孔6a端部的上方及下方(參照圖2及圖4)，因此，在鄰接面構成壁部16a，16b，能防止壓力加工時外力集中在塑性變形部6f，防止螺孔6a的變形，即使對螺孔6a要求高精度，也沒有必要對全部進行檢驗，能抑制成本上升。
在本實施例中，塑性變形部6f沿著與彎曲線6c，6d成直交的方向延伸，因此，能有效地提高鄰接面構成壁部16a，16b對於第四加壓凸模部件30加壓的強度，且該塑性變形部6f形成在螺孔6a附近，因此，在鄰接面構成壁部16a，16b，能有效防止在螺孔6a附近產生的應力集中在塑性變形部6f，防止螺孔6a的變形。再有，通過壓出條形突起加工形成塑性變形部6f，因此，能以低成本且容易地形成塑性變形部6f。
第二實施例在本實施例涉及的管體製造方法中，在第三加工步驟，使用圖19所示壓力成形裝置21a，代替壓力成形裝置21。該壓力成形裝置21a在第三加壓凸模部件27，27的凸模面27b，27b設有摩擦係數高的摩擦接觸部件27c，27c，在這一點上與壓力成形裝置21不同，其他與第一實施例相同，相同部分標以同一符號，說明省略。
如圖19所示，對於經第一加工步驟和第二加工步驟製得的二次中間成形品14，作為第三加工步驟，先將其載置在第三加壓凸模部件27，27的對向空間28的中心位置，使得一構成壁部15朝下。若使得上模23從該狀態按箭頭A2方向下降，則驅動部件29，29的斜度部29a，29a與第三加壓凸模部件27，27的斜度部27a，27a配合，驅動第三加壓凸模部件27，27以相同速度V2朝互相接近方向反抗沒有圖示的賦能部件例如彈簧部件的賦能力移動(參照圖20)。這樣，第三加壓凸模部件27，27的凸模面27b，27b同時與壓曲部31a，31b相接，第三加壓凸模部件27，27的凸模面27b，27b施加外力，朝互相接近方向對鄰接面構成壁部16a，16b施加壓力。
參照圖21和圖22，若進一步朝互相接近方向驅動第三加壓凸模部件27，27，則取除一構成壁部15的彎曲，端面5c，5d接近，最終密接，形成上面構成壁部5。這時，一構成壁部15欲朝下方鼓出，但是，由於壓曲部31a，31b與摩擦接觸部件27c，27c的最大靜止摩擦力大，一構成壁部15在與第三固定板24相接階段，不能朝下方鼓出，保持平坦狀。另外，在一構成壁部15不離開第三固定板24範圍內，壓曲部31a，31b相對摩擦接觸部件27c，27c往上方偏移若干，這樣，鄰接面構成壁部16a，16b立起，形成側面構成壁部3，4，同時，一構成壁部15形成底面構成壁部2。
接著，如圖23所示，作為第四加工步驟，若使上模23進一步下降，則第三加壓凸模部件27，27的斜度部27a，27a與驅動部件29，29的斜度部29a，29a的配合解除，第三加壓凸模部件27，27在該位置停止。在這種狀態下，若使上模23下降，則第四加壓凸模部件30與上面構成壁部5相接，對上面構成壁部5加壓，能進一步提高底面構成壁部2及上面構成壁部5的平面性。
然後，若使上模23上升，與下模22分離，則第三加壓凸模部件27，27再次朝互相離開方向移動，得到成品管體1。該管體1也與第一實施例一樣，殘留在底面構成壁部2的回彈力使得端面5c，5d保持密接狀態。
在本實施例涉及的管體製造方法中，在成形二次中間成形品14的加工步驟即直到第二加工步驟的加工工序中，塑性變形部6f形成在鄰接面構成壁部16a，16b上，沿著與彎曲線6c，6d成直交的方向延伸，因此，在此後的加工步驟即第四加工步驟中，即使對上面構成壁部5施加外力，該外力也能被塑性變形部6f吸收，能防止管體1的側面構成壁部3，4變形，同時，防止螺孔6a變形。
如圖24所示，在壓力成形裝置21a中，為了防止二次中間成形品14隆起，阻止朝一構成壁部15的相反側彎曲，也可以設置突起27d，27d，代替上述摩擦接觸部件27c，27c。
第三實施例在本實施例涉及的管體製造方法中，如圖25所示，在第一加工步驟及第二加工步驟中，成形二次中間成形品14，使得一構成壁部15與鄰接面構成壁部16a，16b所形成的角度θ4＝90°。在第三加工步驟中，使用壓力成形裝置21b，代替壓力成形裝置21。該壓力成形裝置21b在第三加壓凸模部件27，27的凸模面27b，27b設有突出部27e，27e，在這一點上與壓力成形裝置21不同，其他與第一實施例相同，相同部分標以同一符號，說明省略。
對於經第一加工步驟和第二加工步驟製得的二次中間成形品14，作為第三加工步驟，先將其載置在第三加壓凸模部件27，27的對向空間28的中心位置，使得一構成壁部15朝下。若使得上模23從該狀態按箭頭A3方向下降，則驅動部件29，29的斜度部29a，29a與第三加壓凸模部件27，27的斜度部27a，27a配合，驅動第三加壓凸模部件27，27以相同速度V3朝互相接近方向反抗沒有圖示的賦能部件例如彈簧部件的賦能力移動(參照圖26)。這樣，第三加壓凸模部件27，27的凸模面27b，27b同時與壓曲部31a，31b相接，第三加壓凸模部件27，27的凸模面27b，27b施加外力，朝互相接近方向對鄰接面構成壁部16a，16b施加壓力。
參照圖26及圖27，若進一步朝互相接近方向驅動第三加壓凸模部件27，27，則取除一構成壁部15的彎曲，端面5c，5d接近，最終密接，形成上面構成壁部5。這時，壓曲部31a，31b相對凸模面27b，27b往上方偏移，鄰接面構成壁部16a，16b立起，形成側面構成壁部3，4，同時，一構成壁部15與第三固定板24相接，受到來自第三固定板24的反力，最終成為平坦狀，形成底面構成壁部2。在側面構成壁部3，4形成凸部3a，4a，該凸部3a，4a是由於凸模面27b，27b上突出部27e，27e而引起的，向側面構成壁部3，4的內側凸出。
接著，如圖28所示，作為第四加工步驟，若使上模23進一步下降，則第三加壓凸模部件27，27的斜度部27a，27a與驅動部件29，29的斜度部29a，29a的配合解除，第三加壓凸模部件27，27在該位置停止。在這種狀態下，若使上模23下降，則第四加壓凸模部件30與上面構成壁部5相接，對上面構成壁部5加壓，能進一步提高底面構成壁部2及上面構成壁部5的平面性。
然後，若使上模23上升，與下模22分離，則第三加壓凸模部件27，27再次朝互相離開方向移動，得到如圖29和圖30所示的成品管體1a。該管體1a的凸部3a，4a因回彈力關係具有欲回復到圖31虛線所示形狀的傾向，殘留在該側面構成壁部3，4中的回彈力f2使得端面5c，5d保持密接狀態。
在本實施例涉及的管體製造方法中，與上述第二實施例同樣，在第四加工步驟中，即使對上面構成壁部5施加外力，該外力也能被塑性變形部6f吸收，能防止側面構成壁部3，4及螺孔6a變形。
第四實施例本實施例表示將上述各實施例製得的管體用作圖像形成裝置框架的例子，如圖32所示，該圖像形成裝置32包括在紙P上形成圖像的圖像形成部33，運送上述紙P的運送部34，支承上述圖像形成部33及運送部34等的框架35。框架35使用上述各實施例製得的管體1或管體1a，能降低成本。
下面說明具體實施例，以便更詳細地說明塑性變形部的效果。
圖33和圖34表示本實施例使用的樣板，板厚為1.2mm，其中，圖33表示板體36，其相當於切取鄰接面構成壁部16a或16b而得，螺孔6a直徑8mm，通過壓出條形突起加工，形成塑性變形部6f，其凸側圓弧R＝2.4mm，凹側圓弧R＝1.2mm；圖34表示板體37，除了沒有形成塑性變形部6f之外，其他與上述板體36相同。
如圖35，圖36所示，對於板體36，37，使其一側(在本實施例中，為底面構成壁部2側)固定，對另一側(在本實施例中，為上面構成壁部5側)施加20kN的負荷，使用解析軟體(在本實施例中，使用ANSYS公司的Designspace ver.6)解析這時的變形狀況及應力分布狀況，得到圖37-圖40所示結果。
圖37表示板體36的螺孔6a的周面各部分沿負荷方向的變形量(位移量)。在周面中，外側部分即圖中上面側部分，沿Y方向變形量為0.074×10-3m以上，最大變形量為0.109×10-3m(圖中用Max表示)；內側部分即圖中下面側部分，沿Y方向變形量為-0.170×10-3m以上，該負的最大變形量為-0.205×10-3m(圖中用Min表示)。
圖38表示板體37的螺孔6a周面各部分沿負荷方向的變形量，在周面中，外側部分即圖中上面側部分，沿Y方向變形量為0.174×10-3m以上，最大變形量為0.232×10-3m(圖中用Max表示)；內側部分即圖中下面側部分，沿Y方向變形量為-0.229×10-3m以上，負的最大變形量為-0.287×10-3m(圖中用Min表示)。
圖39表示板體36各部分的應力分布，沿塑性變形部6f以及其沿Y方向的鄰接部分，分布應力高，在應力集中區域，作用1.920×109Pa以上的應力，最大應力為2.861×109Pa(圖中用Max表示)，作用在螺孔6a周圍的應力為0.979×109Pa以下，作用在上述一側的應力為0.666×109Pa以下，最小應力為0.038×109Pa(圖中用Min表示)。
圖40表示板體37各部分的應力分布，螺孔6a周圍的分布應力相對高，在該區域，作用1.769×109Pa以上的應力，最大應力為3.941×109Pa(圖中用Max表示)，作用在上述一側的應力為0.900×109Pa以下，最小應力為0.031×109Pa(圖中用Min表示)。
使得作用在板體36，37上的負荷變化為10kN，5kN，3kN，進行與上述同樣的解析，求取Y方向Max與Min之差，即正的最大變形量與負的最大變形量之差，M1表示板體36的上述變形量之差，M2表示板體37的上述變形量之差。例如，上述負荷為20kN場合，M1＝0.109×10-3m-(-0.205×10-3m)＝0.314×10-3m＝0.314mm；M2＝0.232×10-3m-(-0.287×10-3m)＝0.519×10-3m＝0.519mm。結果表示在表1及圖41中。
表1

從上述結果可知，在鄰接面構成壁部16a或16b設有塑性變形部6f的板體，對負荷的變形平穩，螺孔6a圓周面的變形量也小。在圖40中，應力集中在螺孔6a的圓周面上，而在圖39中，應力被塑性變形部6f吸收，抑制螺孔6a周圍的應力，通過壓出條形突起加工形成的塑性變形部6f對於製造高精度管體非常有效。
上面參照

了本發明的實施例，但本發明並不局限於上述實施例。在本發明技術思想範圍內可以作種種變更，它們都屬於本發明的保護範圍。
例如，在上述各實施例中，使得塑性變形部6f朝二次中間成形品或管體外側凸出，但本發明並不局限於此，也可以朝內側凸出。通過採取這種結構，使用現有的壓力成形裝置從左右金屬模即加壓凸模部件向鄰接面構成壁部16a，16b施加外力場合，塑性變形部6f與金屬模不會幹涉，沒有必要對金屬模施以用於避免上述幹涉的改造等。另外，管體完成時，塑性變形部6f不向外側突出，即使其他部件與側面構成壁部3，4相接場合，塑性變形部6f也不會與該其他部件相碰，不會妨害相接。
在上述各實施例中，塑性變形部6f通過壓出條形突起加工方法形成，但本發明並不局限於此，只要能吸收外力，也可以用其他加工方法形成。
在上述各實施例中，塑性變形部6f與彎曲線6c，6d直交，但本發明並不局限於此，塑性變形部6f與彎曲線6c，6d也可以不是直交。當然，塑性變形部6f與彎曲線6c，6d直交，能有效提高鄰接面構成壁部16a，16b的強度。
在上述各實施例中，沿著彎曲線6c，6d，在螺孔6a的前方及後方設置塑性變形部6f，但本發明並不局限於此，也可以設置在前方及後方之一。當然，在螺孔6a的前方及後方設置塑性變形部6f比單方設置更能防止螺孔6a的變形。
權利要求
1.一種管體製造方法，該管體(1)具有矩形橫截面，包括一上壁(5)，兩側壁(3，4)，以及一底壁(2)，本管體製造方法包括以下步驟第一加工步驟，成形中間成形品(14)，金屬板(6)具有一對互相平行的邊(6e，6e)，沿著與上述一對邊(6e，6e)平行的彎曲線(6c，6d)，彎曲上述金屬板，所得中間成形品(14)包括一中央底壁(15)，兩鄰接壁，以及兩上壁(5a，5b)，兩鄰接壁包括第一鄰接壁(16a)和第二鄰接壁(16b)，分別與上述中央底壁(15)鄰接，上述兩上壁(5a，5b)分別包括上述金屬板(6)的邊(6e，6e)，上述中央底壁(15)分別與第一鄰接壁(16a)、第二鄰接壁(16b)所形成的角度為鈍角，中間成形品(14)的上述兩上壁(5a，5b)的一對邊(6e，6e)處於互相離開狀態；第二加工步驟，向上述第一鄰接壁(16a)和第二鄰接壁(16b)施加外力，使得上述中央底壁(15)彎曲，向外側鼓出，同時，使得上述兩上壁(5a，5b)的一對邊(6e，6e)密接；第三加工步驟，向上述中央底壁(15)的彎曲部分施加外力，使得上述中央底壁(15)變形為平坦狀，使得回彈力殘留在中央底壁(15)，用以維持上述一對邊(6e，6e)的密接狀態；其中，在上述第一加工步驟中，在上述第一鄰接壁(16a)和/或第二鄰接壁(16b)至少形成一條塑性變形部(6f)，該塑性變形部沿著與上述彎曲線(6c，6d)直交的方向延伸。
2.根據權利要求1中所述的管體製造方法，其特徵在於，在上述第三加工步驟中，通過加壓包含上述一對邊(6e，6e)接合部的面，向上述中央底壁(15)的彎曲部分施加外力，使得上述中央底壁(15)變形為平坦狀。
3.一種管體製造方法，該管體(1)具有矩形橫截面，包括一上壁(5)，兩側壁(3，4)，以及一底壁(2)，本管體製造方法包括以下步驟第一加工步驟，成形中間成形品(14)，金屬板(6)具有一對互相平行的邊(6e，6e)，沿著與上述一對邊(6e，6e)平行的彎曲線(6c，6d)，彎曲上述金屬板，所得中間成形品(14)包括一中央底壁(15)，兩鄰接壁，以及兩上壁(5a，5b)，兩鄰接壁包括第一鄰接壁(16a)和第二鄰接壁(16b)，分別與上述中央底壁(15)鄰接，上述兩上壁(5a，5b)分別包括上述金屬板(6)的邊(6e，6e)，上述中央底壁(15)分別與第一鄰接壁(16a)、第二鄰接壁(16b)所形成的角度為鈍角，中間成形品(14)的上述兩上壁(5a，5b)的一對邊(6e，6e)處於互相離開狀態；第二加工步驟，向上述第一鄰接壁(16a)和第二鄰接壁(16b)施加外力，使得上述兩上壁(5a，5b)的一對邊(6e，6e)密接，同時，通過阻止欲向外側鼓出的上述中央底壁(15)的彎曲，使得上述中央底壁(15)保持平坦狀，使得回彈力殘留在中央底壁(15)，維持上述一對邊(6e，6e)的密接狀態；第三加工步驟，向包含上述互相密接的一對邊(6e，6e)的接合部的面，以及由上述中央底壁(15)構成的面加壓；其中，在上述第一加工步驟中，在上述第一鄰接壁(16a)和/或第二鄰接壁(16b)至少形成一條塑性變形部(6f)，該塑性變形部沿著與上述彎曲線(6c，6d)直交的方向延伸。
4.一種管體製造方法，該管體(1)具有矩形橫截面，包括一上壁(5)，兩側壁(3，4)，以及一底壁(2)，本管體製造方法包括以下步驟第一加工步驟，成形中間成形品(14)，金屬板(6)具有一對互相平行的邊(6e，6e)，沿著與上述一對邊(6e，6e)平行的彎曲線(6c，6d)，彎曲上述金屬板，所得中間成形品(14)包括一中央底壁(15)，兩鄰接壁，以及兩上壁(5a，5b)，兩鄰接壁包括第一鄰接壁(16a)和第二鄰接壁(16b)，分別與上述中央底壁(15)鄰接，上述兩上壁(5a，5b)分別包括上述金屬板(6)的邊(6e，6e)，上述中央底壁(15)分別與第一鄰接壁(16a)、第二鄰接壁(1 6b)所形成的角度為鈍角，中間成形品(14)的上述兩上壁(5a，5b)的一對邊(6e，6e)處於互相離開狀態；第二加工步驟，向上述第一鄰接壁(16a)和第二鄰接壁(16b)施加外力，使得上述兩上壁(5a，5b)的一對邊(6e，6e)密接，同時，通過在上述第一鄰接壁(16a)和第二鄰接壁(16b)上分別形成朝管體內側凸出的凸部(3a，4a)，使得回彈力殘留，維持上述一對邊(6e，6e)的密接狀態；第三加工步驟，向包含上述互相密接的一對邊(6e，6e)的接合部的面，以及由上述中央底壁(15)構成的面加壓；其中，在上述第一加工步驟中，在上述第一鄰接壁(16a)和/或第二鄰接壁(16b)至少形成一條塑性變形部(6f)，該塑性變形部沿著與上述彎曲線(6c，6d)直交的方向延伸。
5.根據權利要求1-4中任一個所述的管體製造方法，其特徵在於，至少一孔(6a)形成在上述第一鄰接壁(16a)和/或第二鄰接壁(16b)上，上述塑性變形部(6f)形成在上述孔(6a)附近。
6.根據權利要求5中所述的管體製造方法，其特徵在於，沿著上述彎曲線(6c，6d)，上述塑性變形部(6f)形成在上述孔(6a)的前方和/或後方。
7.根據權利要求6中所述的管體製造方法，其特徵在於，上述塑性變形部(6f)的縱向端部延伸到超過上述孔(6a)的相應端部。
8.根據權利要求1-4中任一個所述的管體製造方法，其特徵在於，通過壓出條形突起加工形成上述塑性變形部(6f)。
9.根據權利要求8中所述的管體製造方法，其特徵在於，使得上述塑性變形部(6f)從上述第一鄰接壁(16a)和/或第二鄰接壁(16b)朝管體外側凸起。
10.根據權利要求8中所述的管體製造方法，其特徵在於，使得上述塑性變形部(6f)從上述第一鄰接壁(16a)和/或第二鄰接壁(16b)朝管體內側凸起。
11.一種管體，該管體(1)具有矩形橫截面，包括一上壁(5)，兩側壁(3，4)，以及一底壁(2)，其特徵在於，該管體(1)通過上述權利要求1-10中任一個所述的管體製造方法製得。
12.一種圖像形成裝置，設有圖像形成部，其特徵在於，該圖像形成裝置使用上述權利要求11中所述的管體。
全文摘要
本發明涉及管體製造方法，管體，以及使用該管體的圖像形成裝置。在本發明涉及的管體製造方法中，向二次中間成形品(14)的鄰接面構成壁部(16a，16b)施加外力，使得一對邊(6e，6e)互相密接，殘留用於維持該密接狀態的回彈力，製造管體，在成形該二次中間成形品(14)的加工步驟中，在鄰接面構成壁部(16a，16b)上形成塑性變形部(6f)，該塑性變形部(6f)朝與金屬板的彎曲線直交的方向延伸。壓力加工時，外力被塑性變形部吸收，能防止由管體的鄰接面構成壁部構成的面的變形，即使對該面以及形成在該面上的孔要求高精度場合，能避免對全部構件進行檢驗，抑制成本上升。
文檔編號B21C37/15GK1476943SQ0314906
公開日2004年2月25日 申請日期2003年6月20日 優先權日2002年7月1日
發明者前田大樹, 近藤崇史, 史 申請人:株式會社理光