端部增厚金属管及其制造方法与流程

本发明涉及端部增厚金属管及其制造方法。

本申请基于2015年2月18日在日本提出申请的日本特愿2015－29643号来主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术：

从实现汽车的燃耗以及安全性的提高的观点出发，对于汽车的车身结构部件以及搭载部件(以下简称为“部件”)，要求轻量化和强度以及刚性的提高。为了实现上述目的，仅将对强度或刚性作出贡献的部分的零件的壁厚加厚、而在除此以外的部分减薄零件的壁厚这一做法是有效的。

并且，对于通过电弧焊等与其他部件或者零件焊接的部件中的部位，为了防止在焊接时烧穿，有时需要将零件的壁厚加厚。因而，并非在部件整体将零件的壁厚加厚、而仅在实施焊接的部位将零件的壁厚加厚这一做法对于部件的轻量化是有效的。

作为将金属管作为坯料使用的汽车部件，能够举出悬架构件、扭梁、动力传递系统轴部件(驱动轴、半轴等)。在制造上述的汽车部件时，在以往进行的镦锻加工中，通过在金属管的长度方向施加压力而将金属管的长度方向的一部分的壁厚加厚。

在非专利文献1中，公开了一种并非将金属管而是将钢板局部地增厚加工的技术。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：三浦規彦·小野宗憲：平成13年塑性加工春季講演会(2001)，39－40页

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在非专利文献1所记载的技术中，当用增厚后的壁厚t除以增厚前的壁厚t0而得的比率(以下称为增厚率)即t/t0为规定的值(例如1.4)以上的情况下，存在在增厚加工的中途产生压曲的情况。在对金属管进行增厚加工时，在增厚率大的情况下也会产生压曲，难以进行所期望的增厚加工。

本发明就是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种不具有压曲部、且长度方向的至少一端部以大的增厚率被增厚的端部增厚金属管及其制造方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题、达成上述目的，本发明采用以下的手段。

(1)对于本发明的一个方式所涉及的端部增厚金属管，在沿着长度方向观察的情况下，具有：壁厚为t0的薄壁部；设置在一端部、且所述壁厚为大于t0的t的第1增厚部；以及设置在所述薄壁部与所述第1增厚部之间、且所述壁厚从t0逐渐增加至t的第1锥部，当在周向测定所述第1增厚部的内表面的硬度、并相对于所述周向的位置而将所述硬度绘图时，表示具有所述周向上的最大硬度的95％以上的硬度的高硬度部位的波形和表示具有小于所述最大硬度的95％的硬度的低硬度部位的波形交替呈现，并且，表示所述高硬度部位的波形和表示所述低硬度部位的波形的组合呈现出多个。

(2)在上述(1)所记载的端部增厚金属管中，也可以采用如下结构：所述第1增厚部的所述壁厚t为所述薄壁部的所述壁厚t0的1.2倍以上。

(3)在上述(1)或者(2)所记载的端部增厚金属管中，也可以采用如下结构：所述第1增厚部的所述长度方向的长度为所述第1增厚部的外周长的3倍以下。

(4)在上述(1)～(3)中的任一个方式所记载的端部增厚金属管中，也可以采用如下结构：在沿所述长度方向观察的情况下，还具有：设置在另一端部，且所述壁厚为比t0大的ta的第2增厚部；以及设置在所述薄壁部与所述第2增厚部之间，且所述壁厚从t0逐渐增加至ta的第2锥部。

(5)在上述(4)所记载的端部增厚金属管中，也可以采用如下结构：所述第2增厚部的所述壁厚ta为所述薄壁部的所述壁厚t0的1.2倍以上。

(6)在上述(4)或者(5)所记载的端部增厚金属管中，也可以采用如下结构：所述第2增厚部的所述长度方向的长度为所述第2增厚部的外周长的3倍以下。

(7)本发明的一个方式所涉及的端部增厚金属管的制造方法，将金属管的一端部朝另一端部沿轴向按压，从而制造端部增厚金属管，具有第1工序，在所述第1工序中，在以下状态、即：在沿所述长度方向观察所述金属管的情况下，在所述金属管的所述一端部侧，插通有具有与所述金属管的内周形状对应的外周形状的第1轴向按压冲头，并且，在所述金属管的外周面的模具抵接部所述金属管的外周面与第1模具的内表面抵接、在所述金属管的所述外周面的模具非抵接部所述金属管的所述外周面与所述第1模具的所述内表面不接触的状态，并且，在所述金属管的所述另一端部侧，所述金属管以所述金属管的所述外周面与所述第1模具的所述内表面抵接的方式配置在所述第1模具内的状态下，通过将所述轴向按压冲头朝所述金属管的所述另一端部侧沿轴向按压而将所述模具非抵接部增厚。并且，本发明的一个方式所涉及的端部增厚金属管的制造方法，具有第2工序，在所述第2工序中，在以下状态、即：在所述金属管的所述一端部侧，插通有第2轴向按压冲头，并且，在所述金属管的所述模具抵接部所述金属管的外周面与第2模具的内表面不接触，另一方面，在所述金属管的所述模具非抵接部所述金属管的所述外周面与所述第2模具的所述内表面抵接的状态，并且，在所述金属管的所述另一端部侧，所述金属管以所述金属管的所述外周面与所述第2模具的所述内表面抵接的方式配置在所述第2模具内的状态下，通过将所述第2轴向按压冲头朝所述金属管的所述另一端部侧沿轴向按压而将所述模具抵接部增厚。

(8)在上述(7)所记载的端部增厚金属管的制造方法中，也可以采用如下结构：在所述第1工序中，在所述金属管的所述另一端部侧，使所述金属管的所述外周面整体与所述第1模具的所述内表面抵接。

(9)在上述(7)或者(8)所记载的端部增厚金属管的制造方法中，也可以采用如下结构：在所述第1工序中，所述金属管的所述另一端部相对于所述第1模具被定位。

(10)在上述(7)～(9)中任一个方式所记载的端部增厚金属管的制造方法中，也可以采用如下结构：在所述第2工序中，在所述金属管的所述另一端部侧，使所述金属管的所述外周面整体与所述第2模具的所述内表面抵接。

(11)在上述(7)～(10)中任一个方式所记载的端部增厚金属管的制造方法中，也可以采用如下结构：在所述第2工序中，所述金属管的所述另一端部相对于所述第2模具被定位。

(12)在上述(7)～(11)中任一个方式所记载的端部增厚金属管的制造方法中，也可以采用如下结构：在所述第1工序中，在下述状态、即：在所述金属管的所述另一端部侧，插通有具有与所述金属管的所述内周形状对应的外周形状的第3轴向按压冲头，并且，在所述金属管的所述外周面的模具抵接部所述金属管的所述外周面与所述第1模具的所述内表面抵接、在所述金属管的所述外周面的模具非抵接部所述金属管的所述外周面与所述第1模具的所述内表面不接触的状态下，在将所述第1轴向按压冲头朝所述金属管的所述另一端部侧沿轴向按压时，还将所述第3轴向按压冲头朝所述金属管的所述一端部侧沿轴向按压。并且，也可以采用如下结构：在所述第2工序中，在下述状态、即：在所述金属管的所述另一端部侧，插通有具有与所述金属管的所述内周形状对应的外周形状的第4轴向按压冲头，并且，在所述金属管的所述外周面的模具抵接部所述金属管的所述外周面与所述第2模具的所述内表面不接触的状态下，在所述金属管的所述外周面的模具非抵接部所述金属管的所述外周面与所述第2模具的所述内表面抵接，在将所述第2轴向按压冲头朝所述金属管的所述另一端部侧沿轴向按压时，还将所述第4轴向按压冲头朝所述金属管的所述一端部侧沿轴向按压。

(13)在本发明的另一个方式所涉及的端部增厚金属管的制造方法中，通过在以金属管的外周面整体与模具的内表面抵接的方式将所述金属管配置在所述模具内的状态下将所述金属管的一端部朝另一端部沿轴向按压来制造端部增厚金属管，具有第1工序，在所述第1工序中，在下述状态、即：在沿长度方向观察所述金属管的情况下，在所述金属管的所述一端部侧，在所述金属管的内周面的轴向按压冲头抵接部所述金属管的内周面与第1轴向按压冲头的外表面抵接、在所述金属管的所述内周面的轴向按压冲头非抵接部所述金属管的所述内周面与所述第1轴向按压冲头的所述外表面不接触的状态下，通过将所述第1轴向按压冲头朝所述金属管的所述另一端部侧沿轴向按压而将所述轴向按压冲头非抵接部增厚。

并且，在本发明的另一个方式所涉及的端部增厚金属管的制造方法中，具有第2工序，在第2工序中，在下述状态、即：在所述金属管的所述一端部侧，在所述金属管的所述轴向按压冲头抵接部所述金属管的所述内周面与第2轴向按压冲头的外表面不接触的状态、且在所述金属管的所述轴向按压冲头非抵接部所述金属管的所述内周面与所述第2轴向按压冲头的所述外表面抵接的状态下，通过将所述第2轴向按压冲头朝所述金属管的所述另一端部侧沿轴向按压而将所述轴向按压冲头抵接部增厚。

(14)在上述(13)所记载的端部增厚金属管的制造方法中，也可以采用如下结构：在所述第1工序中，所述金属管的所述另一端部相对于所述模具被定位。

(15)在上述(13)或者(14)所记载的端部增厚金属管的制造方法中，也可以采用如下结构：在所述第2工序中，所述金属管的所述另一端部相对于所述模具被定位。

(16)在上述(13)～(15)中任一个方式所记载的端部增厚金属管的制造方法中，也可以采用如下结构：在所述第1工序中，在下述状态、即：在所述金属管的所述另一端部侧，在所述金属管的所述内周面的轴向按压冲头抵接部所述金属管的内周面与第3轴向按压冲头的外表面抵接、在所述金属管的所述内周面的轴向按压冲头非抵接部所述金属管的所述内周面与所述第3轴向按压冲头的所述外表面不接触的状态下，在将所述第1轴向按压冲头朝所述金属管的所述另一端部侧沿轴向按压时，还将所述第3轴向按压冲头朝所述金属管的所述一端部侧沿轴向按压。

并且，也可以采用如下结构：在所述第2工序中，在下述状态、即：在所述金属管的所述另一端部侧，在所述金属管的所述内周面的轴向按压冲头抵接部所述金属管的内周面与第4轴向按压冲头的外表面不接触的状态下，在所述金属管的所述内周面的轴向按压冲头非抵接部所述金属管的所述内周面与所述第4轴向按压冲头的所述外表面抵接，在将所述第2轴向按压冲头朝所述金属管的所述另一端部侧沿轴向按压时，还将所述第4轴向按压冲头朝所述金属管的所述一端部侧沿轴向按压。

(17)在本发明又一个方式所涉及的端部增厚金属管的制造方法中，通过将金属管的一端部朝另一端部沿轴向按压而制造端部增厚金属管，具有第1工序，在所述第1工序中，在下述状态、即：在沿长度方向观察所述金属管的情况下，在所述金属管的所述一端部侧，在所述金属管的内周面的轴向按压冲头抵接部所述金属管的内周面与第1轴向按压冲头的外表面抵接、在所述金属管的所述内周面的轴向按压冲头非抵接部所述金属管的所述内周面与所述第1轴向按压冲头的所述外表面不接触的状态，并且，在所述金属管的外周面的模具抵接部所述金属管的外周面与第1模具的内表面抵接、在所述金属管的所述外周面的模具非抵接部所述金属管的所述外周面与所述第1模具的所述内表面不接触的状态，并且，在所述金属管的所述另一端部，所述金属管以所述金属管的所述外周面整体与所述第1模具的所述内表面抵接的方式配置在所述第1模具内的状态下，通过将所述第1轴向按压冲头朝所述金属管的所述另一端部侧沿轴向按压而将所述轴向按压冲头非抵接部以及所述模具非抵接部增厚。

并且，在本发明又一个方式所涉及的端部增厚金属管的制造方法中，具有第2工序，在所述第2工序中，在下述状态、即：在所述金属管的所述一端部侧，在所述金属管的内周面的所述轴向按压冲头非抵接部所述金属管的所述内周面与第2轴向按压冲头的外表面抵接、在所述金属管的所述内周面的所述轴向按压冲头抵接部所述金属管的所述内周面与所述第2轴向按压冲头的所述外表面不接触的状态，并且，在所述金属管的所述外周面的模具非抵接部所述金属管的所述外周面与第2模具的内表面抵接、在所述金属管的所述外周面的所述模具抵接部所述金属管的所述外周面与所述第2模具的所述内表面不接触的状态，并且，在所述金属管的所述另一端部，所述金属管以所述金属管的所述外周面整体与所述第2模具的所述内表面抵接的方式配置在所述第2模具内的状态下，通过将所述第2轴向按压冲头朝所述金属管的所述另一端部侧沿轴向按压而将所述轴向按压冲头抵接部以及所述模具抵接部增厚。

(18)在上述(7)～(17)中任一个方式所记载的端部增厚金属管的制造方法中，也可以采用如下结构：所述第1工序在朝所述金属管的内部注入了压力介质的状态下进行。

(19)在上述(7)～(18)中任一个方式所记载的端部增厚金属管的制造方法中，也可以采用如下结构：所述第2工序在朝所述金属管的内部注入了压力介质的状态下进行。

发明效果

根据上述各方式，能够提供一种不具有压曲部、且长度方向的至少一端部以大的增厚率被增厚的端部增厚金属管及其制造方法。

附图说明

图1是示出以沿着长度方向的视点观察的情况下的、端部增厚金属管所使用的金属管的示意图。

图2是示出以沿着长度方向的视点观察的情况下的、第1实施方式所涉及的端部增厚金属管的示意图。

图3a是示出在图3c的模拟中使用的端部增厚金属管的示意图。

图3b是图3a的a－a线处的剖视图。

图3c是示出通过模拟得到的、本实施方式所涉及的端部增厚金属管的硬度分布的曲线图。

图4是示出开始第1工序前的状态的说明图，(a)是端部增厚金属管的制造装置的一端部侧的长度方向的剖视图、(b)是(a)中的b－b线处的剖视图。

图5是示出第1工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的c－c线处的剖视图。

图6是示出开始第2工序前的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的d－d线处的剖视图。

图7是示出第2工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的e－e线处的剖视图。

图8是示出以沿着长度方向的视点观察的情况下的、第2实施方式所涉及的端部增厚金属管的示意图。

图9是示出进行增厚加工前的第2实施方式所涉及的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的f－f线处的剖视图。

图10是示出第1工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的g－g线处的剖视图。

图11是示出开始第2工序前的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的h－h线处的剖视图。

图12是示出第2工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的i－i线处的剖视图。

图13是示出进行增厚加工前的第2实施方式的变形例所涉及的端部增厚金属管的制造装置以及金属管的位置关系的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的j－j线处的剖视图。

图14是示出以沿着长度方向的视点观察的情况下的第3实施方式所涉及的端部增厚金属管的示意图。

图15是示出进行增厚加工前的第3实施方式所涉及的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是金属管的另一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的k－k线处的剖视图。

图16是示出第1工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是另一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的l－l线处的剖视图。

图17是示出开始第2工序前的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是另一端部侧的长度方向的横剖视图，(b)是(a)的m－m线处的剖视图。

图18是示出第2工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是另一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的n－n线处的剖视图。

图19是示出以沿着长度方向的视点观察的情况下的第4实施方式所涉及的端部增厚金属管的示意图。

图20是示出进行增厚加工前的第4实施方式所涉及的端部增厚金属管的制造装置的制造装置的状态的说明图，(a)是另一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的o－o线处的剖视图。

图21是示出第1工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是另一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的p－p线处的剖视图。

图22是示出开始第2工序前的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是另一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的q－q线处的剖视图。

图23是示出第2工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是另一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的r－r线处的剖视图。

图24是示出以沿着长度方向的视点观察的情况下的第5实施方式所涉及的端部增厚金属管的示意图。

图25是示出进行增厚加工前的第5实施方式所涉及的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的s－s线处的剖视图。

图26是示出第1工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)的t－t线处的剖视图。

图27是示出开始第2工序前的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)的u－u线处的剖视图。

图28是示出第2工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)的v－v线处的剖视图。

图29是示出使用增厚阻止部以及增厚成型部分别设置有四个的第1模具的情况下的、进行第1工序前的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的w－w线处的剖视图。

图30是示出使用增厚阻止部以及增厚成型部分别设置有四个的第1模具的情况下的、第1工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的x－x线处的剖视图。

图31是示出使用增厚阻止部以及增厚成型部分别设置有四个的第1模具的情况下的、进行第2工序前的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)的y－y线处的剖视图。

图32是示出使用增厚阻止部以及增厚成型部分别设置有四个的模具的情况下的、第2工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的z－z线处的剖视图。

图33是示出使用增厚阻止部以及增厚成型部分别设置有四个的轴向按压冲头的情况下的进行第1工序前的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的a’－a’线处的剖视图。

图34是示出使用增厚阻止部以及增厚成型部分别设置有四个的轴向按压冲头的情况下的、第1工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的b’－b’线处的剖视图。

图35是示出使用增厚阻止部以及增厚成型部分别设置有四个的轴向按压冲头的情况下的、进行第2工序前的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是一端部侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的c’－c’线处的剖视图。

图36是示出使用增厚阻止部以及增厚成型部分别设置有四个的轴向按压冲头的情况下的、第2工序结束的时刻的端部增厚金属管的制造装置的状态的说明图，(a)是长度方向的剖视图，(b)是(a)中的d’－d’线处的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式所涉及的端部增厚金属管及其制造方法进行说明。

(第1实施方式、端部增厚金属管1’)

首先，对第1实施方式所涉及的端部增厚金属管1’进行说明。

图1是示出以沿着长度方向的视点观察的情况下的、端部增厚金属管1’所使用的金属管1的示意图。图2是示出以沿着长度方向的视点观察的情况下的、第1实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的示意图。

如图1所示，端部增厚金属管1’所使用的金属管1遍及长度方向整体都具有相同的壁厚t0、外径d0以及内径i0。对于金属管1，只要用壁厚t0除以外径d0而得的比率t0/d0为0.01～0.2即可，并无特殊限定。另外，壁厚t0优选为1.2～15mm，外径d0优选为12～120mm。

并且，金属管1的坯料并无特殊限定，作为例子，能够举出钢、不锈钢、铝、钛等。作为使用钢来作为金属管1的坯料的情况下的更具体的例子，能够举出具有290mpa以上的抗拉强度的机械构造用碳素钢钢管stkm11a(由jisg3445规定)。

如图2所示，在本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’中，另一端部1a的壁厚与金属管1同样为t0，与此相对，一端部1b的壁厚为t。在本实施方式中，t被设为比t0大的值。即，在本实施方式的端部增厚金属管1’中，一端部1b遍及长度方向的长度e1被增厚，形成一端部侧增厚部(第1增厚部)1c。并且，在端部增厚金属管1’中，将具有金属管1的壁厚t0的部位称为薄壁部1e。薄壁部1e是在沿着长度方向观察的情况下壁厚最薄的部位，且具有长度方向的长度e3。一端部侧增厚部1c与薄壁部1e之间形成具有长度方向的长度e2的锥部(第1锥部)1f。

如图1所示，金属管1遍及金属管1的长度方向整体都具有壁厚t0，但通过实施后述的端部增厚金属管1’的制造方法，另一端部1a的壁厚保持t0的状态不变、一端部1b的壁厚从t0变化为t。即，通过对金属管1实施端部增厚金属管1’的制造方法，金属管1的另一端部1a未被增厚、金属管1的一端部1b被增厚。并且，在锥部1f，随着从薄壁部1e趋向一端部侧增厚部1c，壁厚从t0逐渐增加至t。

用在本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的一端部1b形成的一端部侧增厚部1c的壁厚t除以薄壁部1e的壁厚t0而得的比率(以下称为增厚率)即t/t0优选为1.2以上。通过使增厚率t/t0为1.2以上，当在一端部侧增厚部1c处与其他零件焊接时，疲劳强度成为与母材相同的程度，因此是优选的。

t/t0更加优选为1.4以上，进一步优选为2.0以上。

另外，一端部侧增厚部1c的壁厚t是在一端部侧增厚部1c的多个部位测定的壁厚的测定值的平均值。同样，薄壁部1e的壁厚t0是在薄壁部1e的多个部位测定的壁厚的平均值。另外，在计算壁厚t以及t0时，并未考虑锥部1f的壁厚。

对于本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’，通过金属管1的一端部1b侧的外周面被增厚，具有上述的增厚率。因此，端部增厚金属管1’的一端部1b侧的外径db比金属管1的外径(端部增厚金属管1’的另一端部1a侧的外径)d0大。

另一方面，在本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’中，金属管1的内周面未被增厚。因此，本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’在长度方向整体都具有与金属管1的内径i0相同的内径i0。

其次，使用图3a～图3c对端部增厚金属管1’的硬度分布进行说明。

图3a是示出在图3c的模拟中使用的端部增厚金属管1’的示意图。图3b是图3a的a－a线处的剖视图。图3c是示出通过模拟得到的、本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的硬度分布的曲线图。具体地说，图3c是示出在增厚比t/t0为2.0的条件下使用后述的端部增厚金属管1’的制造方法对金属管1进行加工的情况下的、与一端部侧增厚部1c处的端部增厚金属管1’的内表面的硬度的周向分布有关的模拟结果的曲线图。

另外，图3c示出作为金属管1使用外径d为48.6mm、壁厚t0为4.0的机械构造用碳素钢钢管(stkm11a)的情况下的模拟结果。并且，在图3c所示的模拟中，作为端部增厚金属管1’的制造方法，使用在金属管1的一端部1b侧的一部分将金属管1的周向的3处增厚的方法。

如图3a～图3c所示，硬度为端部增厚金属管1’的周向上的最大硬度的95％以上的部位(以下称为高硬度部位)在一端部侧增厚部1c的周向以大致均等的间隔形成有3处。

另外，在本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’中，在将上述三个高硬度部位(未图示)的中心间距离以mm为单位分别设为la、lb以及lc的情况下，la、lb以及lc的最大值与最小值之差为另一端部1a的外周长的0.2倍以下。通过使高硬度部位(未图示)的中心间距离la、lb以及lc的最大值与最小值之差为另一端部1a的外周长的0.2倍以下，最终产品的壁厚分布在周向变得均匀，因此是优选的。

在图3c中，假想作为端部增厚金属管1’的制造方法使用在金属管1的一端部1b侧的一部分将金属管1的周向的3处增厚的方法的情况而进行模拟，因此，高硬度部位(未图示)在一端部侧增厚部1c的周向以大致均等的间隔形成有3处，但在一端部侧增厚部1c的周向形成的高硬度部位(未图示)的数量并不限定于此。在一端部侧增厚部1c的周向形成的高硬度部位(未图示)的数量能够根据端部增厚金属管1’的用途等任意确定。

另外，在本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’中，一端部侧增厚部1c的长度方向的长度e1为一端部侧增厚部1c处的外周长(未图示)的3倍以下。

当在周向测定本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的一端部侧增厚部1c的内表面的硬度，并相对于周向的位置将硬度绘图的情况下，在周向上，表示高硬度部位(未图示)的波形、和表示硬度小于端部增厚金属管1’的内表面处的最大硬度的95％的部位(以下称为低硬度部位)的波形交替呈现。并且，当在周向测定端部增厚金属管1’的一端部侧增厚部1c的内表面的硬度，并相对于周向的位置将硬度绘图的情况下，表示高硬度部位(未图示)的波形和表示低硬度部位(未图示)的波形的组合在周向呈现多个。另外，高硬度部位(未图示)和低硬度部位(未图示)相对而言硬度不同。因此，在将本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’应用于悬架构件、扭梁、动力传递系统轴部件(驱动轴、半轴等)汽车部件的情况下，能够将端部增厚金属管1’的高硬度部位(未图示)配置在要求高强度或者高刚性的部位。由此，能够延长汽车部件的疲劳寿命。

此外，对于本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’，与单纯的轴向压入那样以均匀的变形增厚的金属管1相比具有高强度，因此能够实现汽车的碰撞时的该汽车部件的变形抑制以及疲劳寿命的延长。

并且，在对本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’进行2次加工时，通过将低硬度部位(未图示)配置在容易产生裂纹的部位，能够使得在2次加工时难以产生裂纹，因此是优选的。

(第1实施方式、端部增厚金属管1’的制造方法)

其次，对第1实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的制造方法进行说明。第1实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的制造方法具有第1工序以及第2工序，因此，首先对第1工序进行说明。

[第1工序]

图4是示出将金属管1的外周面的3处增厚而制造端部增厚金属管1’的端部增厚金属管1’的制造装置0的加工开始前的状态的说明图，(a)是端部增厚金属管1’的制造装置0的一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的b－b线处的剖视图。

如图4所示，端部增厚金属管1’的制造装置0具备模具(第1模具、外模具)2、轴向按压冲头(第1轴向按压冲头)3、以及冲头4。

模具2将端部增厚金属管1’的坯料即金属管1收容在内部。冲头4将被收容于模具2的金属管1的另一端部1a相对于模具2定位。轴向按压冲头3插通于被收容在模具2的金属管1的一端部1b，将金属管1的一端部1b朝另一端部1a侧沿轴向按压。

模具2的内表面形状以及内径根据模具2的长度方向的部位而不同。在模具2的内表面中的、金属管1的另一端部1a侧，以使得模具2的内表面与金属管1的外周面抵接的方式，确定模具2的内表面形状以及内径。另一方面，在模具2的内表面中的、金属管1的一端部1b侧，在模具2的内表面形成有增厚阻止部2a和增厚成型部2b。在图4所示的模具2中，在金属管1的一端部1b侧，在模具2的内表面形成有三个增厚阻止部2a和三个增厚成型部2b。

另外，从可靠地防止压曲的观点出发，在金属管1的另一端部1a侧，优选模具2的内表面与金属管1的外周面整体抵接。然而，本实施方式的模具2的结构并不限定于上述结构，在不产生压曲的程度下，在模具2的内表面与金属管1的另一端部1a侧的外周面也可以具有间隙。

轴向按压冲头3中的、插设于金属管1的部分的外表面形状以及外径以与金属管1的内周面抵接的方式确定。并且，轴向按压冲头3中的、插设于金属管1的部分的长度方向的长度根据在金属管1形成的一端部侧增厚部1c的长度方向的长度确定。

在增厚阻止部2a，模具2的内表面与金属管1的外周面的模具抵接部20抵接。由此，在增厚阻止部2a，金属管1的外周面的模具抵接部20未被增厚。

在增厚成型部2b，模具2的内表面与金属管1的外周面的模具非抵接部30并未抵接。由此，在增厚成型部2b，金属管1的外周面的模具非抵接部30被增厚。

为了防止压曲，期望增厚阻止部2a的表面与金属管1的外周面的模具抵接部20之间的最小距离超过0且为金属管1的壁厚t0的0.1倍以下。并且，为了防止压曲，期望轴向按压冲头3的外表面与金属管1的内表面之间的最小距离超过0且为金属管1的壁厚t0的0.3倍以下。

当在模具2的内表面形成有多个增厚阻止部2a的情况下，为了防止压曲，期望邻接的两个增厚阻止部2a之间的在模具内表面周向上的中心间距离l为金属管1的壁厚t0的3倍以上20倍以下。

模具(外模具)2、轴向按压冲头3以及冲头4各自的上述结构以外的结构并无特殊限定。

在以上述方式配置金属管1、模具2、轴向按压冲头3以及冲头4的状态下，将轴向按压冲头3朝金属管1的另一端部1a侧沿轴向按压。由此，将金属管1沿长度方向压缩。

根据本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的制造方法，金属管1的外周面的模具抵接部20与模具2的增厚阻止部2a抵接而被约束，因此能够防止压曲。

图5是示出第1工序结束的时刻的端部增厚金属管1’的制造装置0的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的c－c线处的剖视图。

如图5所示，在第1工序结束后的金属管1中，外周面的模具非抵接部30被增厚，由此，金属管1的外周面的模具非抵接部30与模具2的增厚成型部2b抵接。在图5中，在金属管1的外周面形成的三个模具非抵接部30被增厚。

另外，在本实施方式中，将第1工序后的金属管1称为中间金属管1”。

[第2工序]

其次，在第2工序中，将通过第1工序制造的中间金属管1”沿长度方向压缩而使模具抵接部20增厚，由此来制造端部增厚金属管1’。即，通过第1工序被增厚的模具非抵接部30和通过第2工序被增厚的模具抵接部20形成一端部侧增厚部1c，制造出端部增厚金属管1’。

图6是示出开始第2工序前的端部增厚金属管1’的制造装置0’的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的d－d线处的剖视图。

如图6所示，在第2工序中，在第1工序中使用的模具2被替换成模具(第2模具)2’，轴向按压冲头3被替换成轴向按压冲头(第2轴向按压冲头)3’。轴向按压冲头3’具有与中间金属管1”的内周形状对应的外周形状。

第2模具2’与第1模具2同样内表面形状以及内径根据第2模具2’的长度方向的部位而不同。

在第2模具2’的内表面中的、中间金属管1”的另一端部1a侧，与第1模具同样，以模具2’的内表面与中间金属管1”的外周面抵接的方式确定模具2’的内表面形状以及内径。

另一方面，在第2模具2’的内表面中的、中间金属管1”的一端部1b侧，在模具2’的内表面形成有增厚阻止部2a’和增厚成型部2b’。在图6所示的第2模具2’中，在中间金属管1”的一端部1b侧，在第2模具2’的内表面形成有三个增厚阻止部2a’和三个增厚成型部2b’。

在增厚阻止部2a’，第2模具2’的内表面与通过第1工序被增厚的中间金属管1”的外周面的模具非抵接部30抵接。由此，在第2工序中，能够防止中间金属管1”的外周面的模具非抵接部30被增厚。

并且，在增厚成型部2b’，第2模具2’的内表面与中间金属管1”的外周面的模具抵接部20并不抵接。由此，在第2工序中，能够将金属管1的外周面的模具抵接部20增厚。

这样，在第2工序中，在第1工序中未被增厚的模具抵接部20被增厚。此时，在第1工序中被增厚的模具非抵接部30与第2模具2’的增厚阻止部2a’抵接，因此能够防止中间金属管1”的压曲。

另外，在第1工序中被增厚的模具非抵接部30相当于端部增厚金属管1’的低硬度部位(未图示)，在第2工序中被增厚的模具抵接部20相当于端部增厚金属管1’的高硬度部位(未图示)。模具抵接部20在第1工序中未被增厚，但通过在将轴向按压冲头3沿轴向按压时产生的力，模具抵接部20的性质变化，通过该性质的变化，认为在第2工序中被增厚时模具抵接部20的硬度提高。

图7是示出第2工序结束的时刻的端部增厚金属管1’的制造装置0’的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的e－e线处的剖视图。

如图7所示，通过对中间金属管1”实施第2工序，能够制造一端部1b侧被增厚的端部增厚金属管1’。

在通过现有技术制造端部增厚金属管1’的情况下，当增厚率为1.4以上的情况下会产生压曲。另一方面，根据本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的制造方法，即便在增厚率为1.4以上的情况下也能够不会产生压曲地制造端部增厚金属管1’。根据本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的制造方法，即便增厚率为2.0以上，也能够不会产生压曲地制造端部增厚金属管1’。

另外，在本实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的制造方法中，第1工序以及第2工序能够通过冷加工进行。

(第2实施方式、端部增厚金属管201’)

其次，对第2实施方式所涉及的端部增厚金属管201’进行说明。

图8是示出第2实施方式所涉及的端部增厚金属管201’的示意图。在图2所示的端部增厚金属管1’中，遍及端部增厚金属管1’的长度方向整体内径i0都是恒定的，另一方面，端部增厚金属管1’的一端部1b侧的外径db比另一端部1a侧的外径d0大。与此相对，图8所示的第2实施方式所涉及的端部增厚金属管201’遍及端部增厚金属管201’的长度方向整体外径d0都是恒定的，另一方面，端部增厚金属管201’的一端部1b侧的内径ib比另一端部1a侧的内径i0小，由此构成为一端部1b侧的壁厚t比另一端部1a侧的壁厚t0大。即，端部增厚金属管201’具有壁厚为t的一端部侧增厚部201c。

另外，针对与第1实施方式所涉及的端部增厚金属管1’具有同样的结构的部分，省略详细的说明。

端部增厚金属管201’与端部增厚金属管1’同样以金属管1作为坯料制造。金属管1与第1实施方式同样，因此省略说明。

端部增厚金属管201’的一端部1b侧的壁厚t比另一端部1a侧的壁厚t0大。并且，端部增厚金属管201’的一端部1b侧的内径ib比另一端部1a侧的内径i0小。此外，端部增厚金属管201’的外径d0遍及端部增厚金属管201’的长度方向整体都是相同的。

并且，端部增厚金属管201’在一端部侧增厚部201c与薄壁部1e之间具有壁厚从t0逐渐增加至ta的锥部201f。

(第2实施方式、端部增厚金属管201’的制造方法)

其次，对第2实施方式所涉及的端部增厚金属管201’的制造方法进行说明。第2实施方式所涉及的端部增厚金属管201’的制造方法具有第1工序以及第2工序，因此，首先对第1工序进行说明。

[第1工序]

图9是示出进行增厚加工前的第2实施方式所涉及的端部增厚金属管201’的制造装置200的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的f－f线处的剖视图。

如图9所示，端部增厚金属管201’的制造装置200具备模具(外模具)202、轴向按压冲头(第1轴向按压冲头)203、冲头4。

在第1实施方式所涉及的模具2中，以金属管1的另一端部1a侧的内表面与金属管1的外周面抵接的方式确定内表面形状以及内径，在一端部1b侧的内表面形成有增厚阻止部2a和增厚成型部2b。另一方面，在第2实施方式所涉及的模具202中，并未形成增厚阻止部2a以及增厚成型部2b，以遍及模具202的长度方向整体而内表面与金属管1的外周面抵接的方式确定内表面形状以及内径。

在第1实施方式所涉及的轴向按压冲头3中，插设于金属管1的部分的外表面形状以及外径以与金属管1的内周面抵接的方式确定，插设于金属管1的部分的长度方向的长度根据在金属管1形成的一端部侧增厚部1c的长度方向的长度确定。

另一方面，在第2实施方式所涉及的轴向按压冲头(第1轴向按压冲头)203中，插设于金属管1的部分的长度方向的长度根据在金属管1形成的一端部侧增厚部201c的长度方向的长度确定，在这点上与第1实施方式所涉及的轴向按压冲头3是同样的。然而，在第2实施方式所涉及的轴向按压冲头203的插设于金属管1的部分的外表面形成有增厚阻止部203a和增厚成型部203b，这点与第1实施方式所涉及的轴向按压冲头3不同。

轴向按压冲头203抵接并插设于收容在模具202的内部的金属管1的一端部1b的内部，将金属管1的一端部1b朝另一端部1a沿轴向按压。这样，端部增厚金属管201’的制造装置200将金属管1沿长度方向压缩，由此，在金属管1的一端部1b侧的一部分，在金属管1的内周面形成一端部侧增厚部201c。

图9所示的轴向按压冲头203在插设于金属管1的部分的内表面具有三个增厚阻止部203a和三个增厚成型部203b。

在增厚阻止部203a，轴向按压冲头203的外周面与金属管1的内周面的轴向按压冲头抵接部220抵接。由此，在增厚阻止部203a，金属管1的内周面未被增厚。

另一方面，在增厚成型部203b，轴向按压冲头203的外周面与金属管1的内周面的轴向按压冲头非抵接部230并不抵接。由此，在增厚成型部203b，金属管1的内周面的轴向按压冲头非抵接部230被增厚。

为了防止压曲，期望模具202的内周面与金属管1的外周面之间的最小距离超过0且为金属管1的壁厚t0的0.1倍以下。并且，为了防止压曲，期望轴向按压冲头203的外周面与金属管1的内周面之间的最小距离超过0且为金属管1的壁厚t0的0.3倍以下。

为了防止压曲，期望邻接的两个增厚阻止部203a之间的在轴向按压冲头外表面的周向上的距离l为金属管1的壁厚t0的3倍以上20倍以下。

模具(外模具)202、轴向按压冲头203以及冲头4的上述以外的结构并无特殊限定。

如上所述，在配置金属管1、模具202、轴向按压冲头203以及冲头4后的状态下，将轴向按压冲头203朝金属管1的另一端部1a侧沿轴向按压。由此，将金属管1沿长度方向压缩。

根据本实施方式所涉及的端部增厚金属管201’的制造方法，金属管1的内周面的轴向按压冲头抵接部220与轴向按压冲头203的增厚阻止部203a抵接而被约束，因此能够防止压曲。

图10是示出第1工序结束的时刻的端部增厚金属管201’的制造装置200的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的g－g线的剖视图。

如图10所示，在第1工序结束后的金属管1中，轴向按压冲头非抵接部230被增厚，由此，金属管1的内周面的轴向按压冲头非抵接部230与轴向按压冲头203的增厚成型部203b抵接。在图10中，形成于金属管1的内周面的三个轴向按压冲头非抵接部230被增厚。

另外，将第1工序后的金属管1称为中间金属管201”。

[第2工序]

其次，在第2工序中，将通过第1工序制造的中间金属管201”沿长度方向压缩而将轴向按压冲头抵接部220增厚，由此来制造端部增厚金属管201’。即，通过第1工序被增厚的轴向按压冲头非抵接部230与通过第2工序被增厚的轴向按压冲头抵接部220形成一端部侧增厚部201c，从而制造出端部增厚金属管201’。

图11是示出开始第2工序前的端部增厚金属管201’的制造装置200’的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的h－h线处的剖视图。

如图11所示，在第2工序中，在使用模具202这点上与第1工序相同，但在第1工序中使用的轴向按压冲头203被替换成轴向按压冲头(第2轴向按压冲头)203’。

中间金属管201”以中间金属管201”的外周面整体与模具202的内表面抵接的方式配置在模具202内。

第2轴向按压冲头203’在插设于金属管1的部分的内表面具有增厚阻止部203a’和增厚成型部203b’。第2轴向按压冲头203’的增厚阻止部203a’与中间金属管201”的轴向按压冲头非抵接部230抵接。由此，在第2工序中，能够防止中间金属管201”的内周面的轴向按压冲头非抵接部230被增厚。

并且，第2轴向按压冲头203’的增厚成型部203b’与中间金属管201”的轴向按压冲头抵接部220并不抵接。由此，在第2工序中，能够将中间金属管201”的内周面的轴向按压冲头抵接部220增厚。

这样，在第2工序中，在第1工序中未被增厚的轴向按压冲头抵接部220被增厚。此时，在第1工序中被增厚的轴向按压冲头非抵接部230与第2轴向按压冲头203’的增厚阻止部203a’抵接，因此能够防止中间金属管201”的压曲。

图12是示出第2工序结束的时刻的端部增厚金属管201’的制造装置200’的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的i－i线处的剖视图。

如图12所示，通过对中间金属管201”实施第2工序，能够制造一端部1b侧被增厚的端部增厚金属管201’。

在通过现有技术制造端部增厚金属管201’的情况下，在增厚率为1.4以上的情况下会产生压曲。另一方面，根据本实施方式所涉及的端部增厚金属管201’的制造方法，即便在增厚率为1.4以上的情况下也能够不产生压曲地制造端部增厚金属管201’。根据本实施方式所涉及的端部增厚金属管201’的制造方法，即便增厚率为2.0以上也能够不产生压曲地制造端部增厚金属管201’。

(第2实施方式、变形例)

在本实施方式所涉及的端部增厚金属管201’的制造方法中，也可以在对金属管1施加有内压的状态下制造端部增厚金属管201’。

图13是示出在对金属管1施加有内压的状态下制造端部增厚金属管201’的制造装置200”的说明图，(a)是端部增厚金属管201’的制造装置200”的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的j－j线处的剖视图。

如图13所示，在端部增厚金属管201’的制造装置200”中，在冲头204’以及轴向按压冲头203”设置有用于朝金属管1的内部注入压力介质的水路12。冲头203”借助密封件13而管端的内表面被密封。作为密封件13能够使用o型圈或者金属密封件等。

如图13所示，通过朝金属管1的内部注入压力介质，对金属管1施加有内压。由此，在使用轴向按压冲头203”将金属管1从一端部1b侧朝另一端部1a侧沿轴向按压时，能够抑制金属管1朝其内周面侧压曲这一情况。

作为压力介质优选使用液体，例如能够举出水。

(第3实施方式、端部增厚金属管301’)

其次，对第3实施方式所涉及的端部增厚金属管301’进行说明。

图14是示出第3实施方式所涉及的端部增厚金属管301’的示意图。在图2所示的端部增厚金属管1’中，一端部1b侧的外径db比另一端部1a侧的外径d0大。图14所示的端部增厚金属管301’的一端部1b侧的结构与端部增厚金属管1’相同。另一方面，端部增厚金属管301’的另一端部1a侧的结构与端部增厚金属管1’不同，另一端部1a侧的外径da比长度方向的中央部1d的外径d0大。即，端部增厚金属管301’除了具有一端部侧增厚部1c之外，在另一端部1a侧还具有另一端部侧增厚部(第2增厚部)301c。

并且，端部增厚金属管301’在薄壁部1e与另一端部侧增厚部301c之间具有壁厚从t0逐渐增加至ta的锥部(第2锥部)301f。

另外，对于与第1实施方式所涉及的端部增厚金属管1’以及第2实施方式所涉及的端部增厚金属管201’具有相同的结构的部分，省略详细的说明。

端部增厚金属管301’与端部增厚金属管1’以及端部增厚金属管201’同样是以金属管1作为坯料制造的。金属管1与第1实施方式以及第2实施方式相同，因此省略说明。

端部增厚金属管301’的一端部侧增厚部1c的壁厚t以及另一端部侧增厚部301c的壁厚ta比中央部1d(薄壁部1e)的壁厚t0大。并且，如上所述，端部增厚金属管301’的一端部侧增厚部1c的外径db以及另一端部侧增厚部301c的外径da比中央部1d(薄壁部1e)的外径d0大。另一方面，端部增厚金属管301’的一端部侧增厚部1c的内径、另一端部侧增厚部301c的内径以及中央部1d(薄壁部1e)的内径均为i0，是相同的大小。

用另一端部侧增厚部301c的壁厚ta除以中央部1d(薄壁部1e)的壁厚t0而得的比率(增厚率)即ta/t0优选为1.2以上。

ta/t0更优选为1.4以上，进一步优选为2.0以上。

在端部增厚金属管301’中，一端部侧增厚部1c的壁厚t与另一端部侧增厚部301c的壁厚ta可以是相同的大小，也可以是不同的大小。即，在端部增厚金属管301’中，一端部侧增厚部1c的外径db与另一端部侧增厚部301c的外径da可以是相同的大小，也可以是不同的大小。

并且，在端部增厚金属管301’中，一端部侧增厚部1c的长度方向的长度eb与另一端部侧增厚部301c的长度方向的长度ea可以是相同的大小，也可以是不同的大小。

在端部增厚金属管301’中，一端部侧增厚部1c的长度方向的长度eb为一端部侧增厚部1c的外周长(未图示)的3倍以下。并且，在端部增厚金属管301’中，另一端部侧增厚部301c的长度方向的长度ea为另一端部侧增厚部301c的外周长(未图示)的3倍以下。

另一端部侧增厚部301c在周向交替地具有高硬度部位(未图示)和低硬度部位(未图示)，这点与一端部侧增厚部1c相同。

(第3实施方式、端部增厚金属管301’的制造方法)

其次，对第3实施方式所涉及的端部增厚金属管301’的制造方法进行说明。第3实施方式所涉及的端部增厚金属管301’的制造方法具有第1工序以及第2工序，因此，首先对第1工序进行说明。

[第1工序]

图15是示出进行增厚加工前的第3实施方式所涉及的端部增厚金属管301’的制造装置300的状态的说明图，(a)是金属管1的另一端部1a侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的k－k线处的剖视图。

如图15所示，端部增厚金属管301’的制造装置300具备：模具(外模具)302；在金属管1的一端部1b侧使用的轴向按压冲头(第1轴向按压冲头)3；以及在金属管1的另一端部1a侧使用的轴向按压冲头(第3轴向按压冲头)303。

在第1实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的制造装置0中，轴向按压冲头3插设于金属管1的一端部1b侧的内表面，冲头4插设于另一端部1a侧的内表面。另一方面，在第3实施方式所涉及的端部增厚金属管301’的制造装置300中，轴向按压冲头3插设于金属管1的一端部1b侧的内表面，轴向按压冲头303插设于另一端部1a侧。

并且，在第1实施方式所涉及的模具2中，仅在金属管1的一端部1b侧形成有增厚阻止部2a和增厚成型部2b。另一方面，在第3实施方式所涉及的模具(第1模具)302中，除了在金属管1的一端部1b侧形成有增厚阻止部2a和增厚成型部2b之外，在另一端部1a侧形成有增厚阻止部312a和增厚成型部312b。

第3实施方式所涉及的模具302的一端部1b侧的结构具有与第1实施方式所涉及的模具2的一端部1b侧的结构相同的结构。

另一方面，模具302的另一端部1a侧的结构与模具2的一端部1b侧的结构不同，形成有增厚阻止部302a和增厚成型部302b。

在图15所示的模具302中，在金属管1的一端部1b侧形成有三个增厚阻止部2a和三个增厚成型部2b，在另一端部1a侧形成有三个增厚阻止部302a和三个增厚成型部302b。

对于第3实施方式所涉及的轴向按压冲头3、303，插设于金属管1的部分的外表面形状以及外径以与金属管1的内周面抵接的方式确定。

在如上所述那样配置金属管1、模具302以及轴向按压冲头3、303后的状态下，将轴向按压冲头3朝金属管1的另一端部1a侧沿轴向按压，将轴向按压冲头303朝金属管1的一端部1b侧沿轴向按压。由此，将金属管1沿长度方向压缩。

图16是示出第1工序结束的时刻的端部增厚金属管301’的制造装置300的状态的说明图，图16是另一端部1a侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的l－l线处的剖视图。

根据本实施方式的第1工序，如图16所示，与第1实施方式同样，在金属管1的一端部1b侧能够将金属管1的模具非抵接部30增厚。并且，根据本实施方式的第1工序，在金属管1的另一端部1a侧也能够将金属管1的模具非抵接部30增厚。即，根据本实施方式的第1工序，能够在金属管1的一端部1b侧形成一端部侧增厚部1c，并且在另一端部1a侧形成另一端部侧增厚部301c。

此时，金属管1的一端部1b侧以及另一端部1a侧的模具抵接部20与模具2的增厚阻止部2a以及模具302的增厚阻止部302a抵接而被约束，因此能够防止压曲。

另外，在本实施方式中，将第1工序后的金属管1称为中间金属管301”。

[第2工序]

其次，在第2工序中，将通过第1工序制造的中间金属管301”从一端部1b侧以及另一端部1a侧沿长度方向压缩，使模具抵接部20增厚，由此来制造端部增厚金属管301’。即，通过第1工序被增厚的模具非抵接部30和通过第2工序被增厚的模具抵接部20形成一端部侧增厚部1c、另一端部侧增厚部301c，从而制造端部增厚金属管301’。

图17是示出开始第2工序前的端部增厚金属管301’的制造装置300’的状态的说明图，(a)是另一端部1a侧的长度方向的横剖视图，(b)是(a)的m－m线处的剖视图。

在第1实施方式的第2工序中使用模具2’、轴向按压冲头3’以及冲头4，但在本实施方式的第2工序中，如图17所示，使用模具(第2模具)302’、轴向按压冲头(第2轴向按压冲头)3’以及轴向按压冲头(第4轴向按压冲头)303’。

本实施方式所涉及的模具302’和第1实施方式所涉及的模具2’在一端部1b侧具有相同的结构。另一方面，本实施方式所涉及的模具302’与第1实施方式所涉及的模具2’不同，在另一端部1a侧也形成有增厚阻止部302a’以及增厚成型部302b’。

在增厚阻止部302a’，模具302’的内表面与中间金属管301”的外周面的模具非抵接部30抵接。另一方面，在增厚成型部302b’，模具302’的内表面与中间金属管301”的外周面的模具抵接部20并不抵接。

图18是示出第2工序结束的时刻的端部增厚金属管301’的制造装置300’的状态的说明图，(a)是另一端部1a侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的n－n线处的剖视图。

如图18所示，根据本实施方式的第2工序，不仅能够将金属管1的一端部1b侧的模具抵接部20增厚，而且能够将另一端部1a侧的模具抵接部20也增厚。由此，制造不仅一端部1b侧被增厚而且另一端部1a侧也被增厚的端部增厚金属管301’。

另外，在第1工序中，对在金属管1的一端部1b侧使用轴向按压冲头3、在另一端部1a侧使用轴向按压冲头303的情况进行了说明，但当在金属管1的两端部形成一端部侧增厚部1c(或者另一端部侧增厚部301c)的情况下，也可以在一端部1b侧以及另一端部1a侧的双方使用轴向按压冲头3(或者轴向按压冲头303)。并且，在第1工序所使用的模具302中，对在一端部1b侧形成有增厚阻止部2a以及增厚成型部2b、在另一端部1a侧形成有增厚阻止部302a以及增厚成型部302b的情况进行了说明，但也可以在一端部1b侧以及另一端部1a侧这双方形成有增厚阻止部2a以及增厚成型部2b(或者增厚阻止部302a以及增厚成型部302b)。

同样，对当在金属管1的两端部形成一端部侧增厚部1c(或者另一端部侧增厚部301c)的情况下在第2工序中在金属管1的一端部1b侧使用轴向按压冲头3’、在另一端部1a侧使用轴向按压冲头303’的情况进行了说明，但也可以在一端部1b侧以及另一端部1a侧的双方使用轴向按压冲头3’(或者轴向按压冲头303’)。并且，在第2工序所使用的模具302’中，对在一端部1b侧形成有增厚阻止部2a’以及增厚成型部2b’、在另一端部1a侧形成有增厚阻止部302a’以及增厚成型部302b’的情况进行了说明，但也可以在一端部1b侧以及另一端部1a侧这双方形成有增厚阻止部2a’以及增厚成型部2b’(或者增厚阻止部302a’以及增厚成型部302b’)。

(第4实施方式、端部增厚金属管401’)

其次，对第4实施方式所涉及的端部增厚金属管401’进行说明。

图19是示出第4实施方式所涉及的端部增厚金属管401’的示意图。在图8所示的端部增厚金属管201’中，一端部1b侧的内径ib比另一端部1a侧的内径i0小。图19所示的端部增厚金属管401’的一端部1b侧的结构与端部增厚金属管201’相同。另一方面，端部增厚金属管401’的另一端部1a侧的结构与端部增厚金属管201’不同，另一端部1a侧的内径ia比中央部1d的内径i0小。即，端部增厚金属管401’除了具有一端部侧增厚部201c之外，在另一端部1a侧具有另一端部侧增厚部(第2增厚部)401c。

并且，端部增厚金属管401’在薄壁部1e与另一端部侧增厚部401c之间具有壁厚从t0逐渐增加至ta的锥部(第2锥部)401f。

另外，对于与第1实施方式所涉及的端部增厚金属管1’、第2实施方式所涉及的端部增厚金属管201’以及第3实施方式所涉及的端部增厚金属管301’具有相同的结构的部分，省略详细的说明。

端部增厚金属管401’与端部增厚金属管1’、端部增厚金属管201’以及端部增厚金属管301’同样是以金属管1作为坯料而制造的。金属管1与第1实施方式～第3实施方式相同，因此省略说明。

端部增厚金属管401’的一端部侧增厚部201c的壁厚t以及另一端部侧增厚部401c的壁厚ta比中央部1d(薄壁部1e)的壁厚t0大。并且，如上所述，端部增厚金属管401’的一端部侧增厚部201c的内径ib以及另一端部侧增厚部401c的内径ia比中央部1d(薄壁部1e)的内径i0小。另一方面，端部增厚金属管401’的一端部侧增厚部201c的外径、另一端部侧增厚部401c的外径以及中央部1d(薄壁部1e)的外径均为d0，是相同的大小。

在端部增厚金属管401’中，一端部侧增厚部201c的壁厚t与另一端部侧增厚部401c的壁厚ta可以是相同的大小，也可以是不同的大小。即，在端部增厚金属管401’中，一端部侧增厚部201c的内径ib与另一端部侧增厚部401c的内径ia可以是相同的大小，也可以是不同的大小。

并且，在端部增厚金属管401’中，一端部侧增厚部201c的长度方向的长度eb与另一端部侧增厚部401c的长度方向的长度ea可以是相同的大小，也可以是不同的大小。

另一端部侧增厚部401c在周向交替地具有高硬度部位(未图示)和低硬度部位(未图示)，这点与一端部侧增厚部201c相同。

(第4实施方式、端部增厚金属管401’的制造方法)

其次，对第4实施方式所涉及的端部增厚金属管401’的制造方法进行说明。第4实施方式所涉及的端部增厚金属管401’的制造方法具有第1工序以及第2工序，因此，首先对第1工序进行说明。

[第1工序]

图20是示出进行增厚加工前的第4实施方式所涉及的端部增厚金属管401’的制造装置400的状态的说明图，(a)是另一端部1a侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的o－o线处的剖视图。

如图20所示，端部增厚金属管401’的制造装置400具备模具402、轴向按压冲头(第1轴向按压冲头)203以及轴向按压冲头(第3轴向按压冲头)403。

本实施方式所涉及的模具402的一端部1b侧的结构与第2实施方式所涉及的模具202的一端部1b侧的结构相同。另一方面，本实施方式所涉及的模具402的另一端部1a侧的结构与第2实施方式所涉及的模具202的另一端部1a侧的结构不同，构成为与轴向按压冲头403嵌合。

轴向按压冲头403具有增厚阻止部403a和增厚成型部403b。轴向按压冲头403的增厚阻止部403a与金属管1的轴向按压冲头抵接部220抵接。另一方面，轴向按压冲头403的增厚成型部403b与金属管1的轴向按压冲头非抵接部230不抵接。

在图20所示的轴向按压冲头403中，具有三个增厚阻止部403a以及三个增厚成型部403b。

在以上述方式配置金属管1以及端部增厚金属管401’的制造装置400后的状态下，将轴向按压冲头203朝另一端部1a侧沿轴向按压、将轴向按压冲头403朝一端部1b侧沿轴向按压。

图21是示出第1工序结束的时刻的端部增厚金属管401’的制造装置400的状态的说明图，(a)是另一端部1a侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的p－p线处的剖视图。

如图21所示，根据本实施方式所涉及的端部增厚金属管401’的制造方法的第1工序，不仅能够将金属管1的一端部1b侧的轴向按压冲头非抵接部230增厚，而且能够将另一端部1a侧的轴向按压冲头非抵接部230也增厚。即，不仅在金属管1的一端部1b侧形成有一端部侧增厚部201c，而且在另一端部1a侧也形成有另一端部侧增厚部401c。

另外，将第1工序后的金属管1称为中间金属管401”。

[第2工序]

其次，在第2工序中，将在第1工序中制造的中间金属管401”沿长度方向压缩从而将轴向按压冲头抵接部220增厚，由此来制造端部增厚金属管401’。

图22是示出开始第2工序前的端部增厚金属管401’的制造装置400’的状态的说明图，(a)是另一端部1a侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的q－q线处的剖视图。

如图22所示，在第2工序中使用模具402，这点与第1工序相同，但在金属管1的一端部1b侧使用轴向按压冲头(第2轴向按压冲头)203’、在另一端部1a侧使用轴向按压冲头(第4轴向按压冲头)403’，这点与第1工序不同。

轴向按压冲头403’具有增厚阻止部403a’以及增厚成型部403b’。增厚阻止部403a’与中间金属管401”的轴向按压冲头非抵接部230抵接。另一方面，增厚成型部403b’与中间金属管401”的轴向按压冲头抵接部220并不抵接。

在以上述方式配置后的状态下，将轴向按压冲头203’朝另一端部1a侧沿轴向按压，并将轴向按压冲头403’朝一端部1b侧沿轴向按压。

图23是示出第2工序结束的时刻的端部增厚金属管401’的制造装置400’的状态的说明图，(a)是另一端部1a侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的r－r线处的剖视图。

如图23所示，通过进行第2工序，在金属管1的一端部1b侧以及另一端部1a侧，轴向按压冲头抵接部220被增厚。由此，制造出一端部1b侧以及另一端部1a侧被增厚的端部增厚金属管401’。

另外，对当在金属管1的两端部形成一端部侧增厚部201c(或者另一端部侧增厚部401c)的情况下在第1工序中在金属管1的一端部1b侧使用轴向按压冲头203、在另一端部1a侧使用轴向按压冲头403的情况进行了说明，但也可以在一端部1b侧以及另一端部1a侧这双方使用轴向按压冲头203(或者轴向按压冲头403)。

同样，对当在金属管1的两端部形成一端部侧增厚部201c(或者另一端部侧增厚部401c)的情况下在第2工序中在金属管1的一端部1b侧使用轴向按压冲头203’、在另一端部1a侧使用轴向按压冲头403’的情况进行了说明，但也可以在一端部1b侧以及另一端部1a侧这双方使用轴向按压冲头203’(或者轴向按压冲头403’)。

(第5实施方式、端部增厚金属管501’)

其次，对第5实施方式所涉及的端部增厚金属管501’进行说明。

图24是示出第5实施方式所涉及的端部增厚金属管501’的示意图。在图2所示的端部增厚金属管1’中，一端部1b侧的外径db比另一端部1a侧的外径d0大，另一方面，一端部1b侧的内径i0与另一端部1a侧的内径i0为相同的大小。并且，在图8所示的端部增厚金属管201’中，一端部1b侧的内径ib比另一端部1a侧的内径i0小，另一方面，一端部1b侧的外径d0与另一端部1a侧的外径d0为相同的大小。另一方面，在本实施方式所涉及的端部增厚金属管501’中，一端部1b侧的外径db比另一端部1a侧的外径d0大、且一端部1b侧的内径ib比另一端部1a侧的内径i0小。即，端部增厚金属管501’在一端部1b侧具有一端部侧增厚部501c。

另外，对于与第1实施方式所涉及的端部增厚金属管1’、第2实施方式所涉及的端部增厚金属管201’、第3实施方式所涉及的端部增厚金属管301’以及第4实施方式所涉及的端部增厚金属管401’具有相同的结构的部分，省略详细的说明。

端部增厚金属管501’与端部增厚金属管1’、端部增厚金属管201’、端部增厚金属管301’以及端部增厚金属管401’同样是以金属管1作为坯料制造的。金属管1与第1实施方式～第4实施方式相同，因此省略说明。

如上所述，在本实施方式所涉及的端部增厚金属管501’中，一端部侧增厚部501c的外径db比另一端部1a(薄壁部1e)侧的外径da大、一端部侧增厚部501c的内径ib比另一端部1a(薄壁部1e)侧的内径i0小。即，在本实施方式所涉及的端部增厚金属管501’中，在一端部1b侧金属管1的内周面和外周面这双方被增厚。因此，端部增厚金属管501’的一端部侧增厚部501c的壁厚tb比另一端部1a(薄壁部1e)侧的壁厚t0大。

并且，端部增厚金属管501’在一端部侧增厚部501c与薄壁部1e之间具有壁厚从t0逐渐增加至tb的锥部501f。

用一端部侧增厚部501c的壁厚tb除以薄壁部1e的壁厚t0而得的比率即tb/t0优选为1.2以上。tb/t0更优选为1.4以上、进一步优选为2.0以上。

一端部侧增厚部501c与一端部侧增厚部1c同样在周向交替地具有高硬度部位(未图示)和低硬度部位(未图示)。

(第5实施方式、端部增厚金属管501’的制造方法)

其次，对第5实施方式所涉及的端部增厚金属管501’的制造方法进行说明。第5实施方式所涉及的端部增厚金属管501’的制造方法具有第1工序以及第2工序，因此，首先对第1工序进行说明。

[第1工序]

图25是示出进行增厚加工前的第5实施方式所涉及的端部增厚金属管501’的制造装置500的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)中的s－s线处的剖视图。

如图25所示，端部增厚金属管501’的制造装置500具备模具502、轴向按压冲头503以及冲头4。

第5实施方式所涉及的模具(第1模具)502在一端部1b侧具有增厚阻止部502a和增厚成型部502b。增厚阻止部502a与模具抵接部20抵接。增厚成型部502b与模具非抵接部30并不抵接。图25所示的模具502具有三个增厚阻止部502a和三个增厚成型部502b。

第5实施方式所涉及的轴向按压冲头(第1轴向按压冲头)503在一端部1b侧具有增厚阻止部503a和增厚成型部503b。增厚阻止部503a与轴向按压冲头抵接部220抵接。增厚成型部503b与轴向按压冲头非抵接部230并不抵接。图25所示的轴向按压冲头503具有三个增厚阻止部503a和三个增厚成型部503b。

构成端部增厚金属管501’的制造装置500的冲头4与第1实施方式所涉及的冲头4具有相同的结构，因此省略详细的说明。

在金属管1、模具502、轴向按压冲头503以及冲头4以上述方式配置的状态下，将轴向按压冲头503朝另一端部1a侧沿轴向按压。

图26是示出第1工序结束的时刻的端部增厚金属管501’的制造装置500的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)的t－t线处的剖视图。

如图26所示，根据本实施方式的第1工序，在金属管1的一端部1b侧，模具非抵接部30以及轴向按压冲头非抵接部230被增厚，另一方面，模具抵接部20以及轴向按压冲头抵接部220未被增厚。

另外，将第1工序后的金属管1称为中间金属管501”。

[第2工序]

其次，在第2工序中，将通过第1工序制造的中间金属管501”沿长度方向压缩而将模具抵接部20以及轴向按压冲头抵接部220增厚，由此来制造端部增厚金属管501’。

图27是示出开始第2工序前的端部增厚金属管501’的制造装置500’的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)的u－u线处的剖视图。

如图27所示，端部增厚金属管501’的制造装置500’具备模具(第2模具)502’、轴向按压冲头(第2轴向按压冲头)503’以及冲头4。

模具502’在一端部1b侧具有增厚阻止部502a’以及增厚成型部502b’。增厚阻止部502a’与模具非抵接部30抵接。增厚成型部502b’与模具抵接部20并不抵接。

轴向按压冲头503’在一端部1b侧具有增厚阻止部503a’以及增厚成型部503b’。增厚阻止部503a’与轴向按压冲头非抵接部230抵接。增厚成型部503b’与轴向按压冲头抵接部220并不抵接。

冲头4与第1实施方式所涉及的冲头4具有相同的结构，因此省略详细的说明。

在金属管1、模具502’、轴向按压冲头503’以及冲头4以上述方式配置的状态下，将轴向按压冲头503’朝另一端部1a侧沿轴向按压。

图28是示出第2工序结束的时刻的端部增厚金属管501’的制造装置500’的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)的v－v线处的剖视图。

如图28所示，通过实施第2工序，在中间金属管501”的一端部1b侧模具抵接部20以及轴向按压冲头抵接部220被增厚，模具非抵接部30以及轴向按压冲头非抵接部230未被增厚。由此，制造出端部增厚金属管501’。

根据本实施方式所涉及的端部增厚金属管501’的制造方法，能够不产生压曲地在金属管1的一端部1b侧将内表面侧以及外表面侧增厚，从而制造出端部增厚金属管501’。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式，也包含不脱离本发明的主旨的范围内的结构变更、组合等。此外，不言而喻，能够将在各实施方式中示出的各个结构适当地组合而加以利用。

例如，在第1实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的制造方法的第1工序中，使用在内表面形成有三个增厚阻止部2a和三个增厚成型部2b的模具2。然而，第1实施方式所涉及的端部增厚金属管1’的制造方法的第1工序所使用的模具2并不限于此。例如，图29所示的端部增厚金属管的制造装置600具备在内表面形成有四个增厚阻止部602a和四个增厚成型部602b的模具602。

图30示出使用模具602对金属管1进行第1工序后的状态。如图30所示，在中间金属管601”中，在周向设置有4处的模具非抵接部30被增厚。另一方面，在中间金属管601”中，在周向设置有4处的模具抵接部20未被增厚。

图31是示出进行第2工序前的端部增厚金属管601’的制造装置600’的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)的y－y线处的剖视图。

如图31所示，模具(第2模具)602’在中间金属管601”的一端部1b侧具有四个增厚阻止部602a’和四个增厚成型部602b’。从图31所示的状态起，将轴向按压冲头3’朝另一端部1a侧沿轴向按压。

图32是示出进行第2工序后的端部增厚金属管601’的制造装置600’的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)的z－z线处的剖视图。

如图32所示，根据第2工序，中间金属管601”的模具抵接部20被增厚，制造出端部增厚金属管601’。

在第2实施方式所涉及的端部增厚金属管201’的制造方法的第1工序中，使用在插设于金属管1的部分的内表面具有三个增厚阻止部203a和三个增厚成型部203b的轴向按压冲头(第1轴向按压冲头)203。然而，第2实施方式所涉及的端部增厚金属管201’的制造方法的第1工序所使用的第1轴向按压冲头203并不限于此。例如，如图33所示，能够使用在插设于金属管1的部分的内表面具有四个增厚阻止部703a和四个增厚成型部703b的第1轴向按压冲头703。

图34示出使用第1轴向按压冲头703进行第1工序后的状态。如图34所示，通过对金属管1实施第1工序，由此一端部1b侧的四个轴向按压冲头非抵接部230被增厚，制造出中间金属管701”。

图35是示出进行第2工序前的端部增厚金属管701’的制造装置700’的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)的c’－c’线处的剖视图。

如图35所示，轴向按压冲头(第2轴向按压冲头)703’在中间金属管701”的一端部1b侧具有四个增厚阻止部703a’和四个增厚成型部703b’。从图35所示的状态起，将轴向按压冲头703’朝另一端部1a侧沿轴向按压。

图36是示出进行第2工序前的端部增厚金属管701’的制造装置700’的状态的说明图，(a)是一端部1b侧的长度方向的剖视图，(b)是(a)的d’－d’线处的剖视图。

如图36所示，根据第2工序，中间金属管701”的轴向按压冲头抵接部220被增厚，从而制造出端部增厚金属管701’。

产业上的可利用性

根据上述各实施方式，能够提供不具有压曲部、且长度方向的至少一端部以大的增厚率被增厚的端部增厚金属管及其制造方法。

标记说明

0、0’、200、200’、300、300’、400、400’、500、500’：端部增厚金属管的制造装置

1：金属管

1c、201c、501c：一端部侧增厚部(第1增厚部)

301c、401c：另一端部侧增厚部(第2增厚部)

1’、201’、301’、401’、501’：端部增厚金属管

1e：薄壁部

1f：锥部(第1锥部)

301f、401f：锥部(第2锥部)

2、202、302、402、502、602：模具(第1模具)

2’、302’、502’、602’：模具(第2模具)

4：冲头

3、203、403、403’、503、503’、603、603’、703：轴向按压冲头(第1轴向按压冲头)

3’、203’、503’、703’：轴向按压冲头(第2轴向按压冲头)

303、403：轴向按压冲头(第3轴向按压冲头)

303’、403’：轴向按压冲头(第4轴向按压冲头)