CN101060945A - 拉延成形方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种将坯料(15)进行拉延加工的拉延成形方法。该方法中，在用第一夹具装置(22)保持坯料的外周部(21)即限制区域(98)后，通过第二夹具装置(23)使该外周部内侧的张力区域(97)相对于限制区域向上方位移。通过该位移给与坯料的中央部分即拉延区域(96)拉伸力。

Description

拉延成形方法及其装置

技术领域

本发明涉及用压力机及模具塑性加工坯料时，抑制在该坯料的中央产生的挠曲的拉延成形方法及其装置。

背景技术

用安装在压力机上的模具塑性加工坯料时，用压边圈将坯料的周围压紧来限制其动作，以成形坯料的方式进行的拉延成形，例如在(JP)实开平1-153820号公报中已有提案。根据图13A～图13C对该拉延成形进行说明。

在使用了现有的拉延模301的成形中，首先，如图13A所示，用上型302的上型防皱压板303和下型304的上型防皱压板305压紧坯料B的周围，用垫片306和缓冲垫307压紧坯料B的靠中央部分。

其次，如图13B所示，用冲头308进行第一级的拉延成形(圆筒形部分G1)。

之后，如图13C所示，用缓冲垫307进行第二级的拉延成形(四边形的台阶部分G2)。

这样，在上述现有的拉延成形中，用单一的工序即可进行第一级及第二级的拉延成形。

但是，在上述拉延模301中，表示了将冲头308配置在下侧的例子，但根据条件有时将冲头配置在上侧。这样，在将拉延模301上下反向安装时，若在垫片306上固定坯料B并进行拉延成形，则会在坯料B的中央产生挠曲。特别是在坯料的厚度极薄时或将薄坯料进行热成形(含温热成形)时，其容易产生挠曲，挠曲量也易变大。其结果是，成形尺寸的偏差可能变大。

因此，需要有一种能抑制模具上固定的坯料的中央挠曲，减小成形尺寸偏差的拉延成形技术。

发明内容

本发明提供一种拉延成形方法，用压边圈限制固定在模具上的坯料，将该坯料进行拉延加工，其包括以下工序：将坯料固定在所述模具上的工序，该坯料按照与由上型及下型按压的拉延区域连接并朝向径向外侧的顺序，设定了张力区域和限制区域；用所述压边圈的第一夹具装置限制所述坯料的所述限制区域的工序；进行所述限制后，通过利用所述压边圈的第二夹具装置使所述张力区域相对于所述限制区域向剪切方向位移，由此赋予所述拉延区域拉伸力，同时限制所述张力区域的工序。

这样，当用第一夹具装置限制坯料的限制区域后，用第二夹具装置将坯料的张力区域朝向剪切方向位移时，给与坯料的张力区域及位于中央部分的拉延区域拉伸力，消除在拉延区域产生的挠曲。因此，可以抑制固定在模具上的坯料的中央部分的挠曲。

另外，在本发明提供一种拉延成形装置，其包括以下构件：具有上型及下型的模具；在所述模具上固定的、限制所述坯料的压边圈；按压所述被限制的所述坯料的压力机，所述压边圈具有：在所述压力机下降时，将所述坯料的外周部限制在第一限制位置的第一夹具装置；和配置于所述第一夹具装置的内侧，在所述压力机进一步下降时，将所述坯料的所述外周部的内侧部分限制在第二限制位置的第二夹具装置。

这样，根据本发明的装置，当压力机使第一夹具装置动作，用该第一夹具装置限制坯料的外周部后，压力机进一步下降时，通过位于第一夹具装置内侧的第二夹具装置将坯料的中央部分向径向外侧拉伸。其结果是，在坯料的中央部分产生的挠曲极小，可以使该中央部分和上下型的位置关系的偏差减小。因此，进行拉延加工时，对于成形品可以使尺寸的偏差减小。

本发明装置优选所述压力机是双动式压力机，所述第一限制位置为通过所述双动式压力机的下降，使所述第一夹具装置先于所述第二夹具装置保持所述坯料的位置，所述第二限制位置为相对于所述第一限制位置所述双动式压力机进一步下降的位置，所述上型相对于所述第二夹具装置滑动自如地被保持，且相对于所述双动式压力机的内滑块隔离配置，所述第一夹具装置及所述第二夹具装置固定在位于所述内滑块外侧的外滑块上。其结果是，在第一限制位置限制坯料的外周部的状态下，在到达第二限制位置的过程中，可给与坯料外周部的内侧部分及中央部分拉伸力，消除在坯料的中央部分产生的挠曲。

另外，第一及第二夹具装置一体固定在双动式压力机的外滑块上，因此，在外滑块和第一及第二夹具装置之间不可动，可以使成形品尺寸的偏差减小。

附图说明

图1是本发明第一实施例的拉延成形装置的剖面图；

图2是表示本发明的拉延成形方法的工序的流程图；

图3是表示用于本发明的拉延成形方法的坯料的图；

图4A及图4B是表示图2所示的拉延成形方法中，将坯料固定于模具上，通过第一夹具装置限制坯料的状态的图；

图5A及图5B是使压力机下降，使坯料的张力区域向上方位移，消除在坯料的中央部分发生的挠曲的状态的图；

图6A～图6D是表示在坯料的中央部分实施拉延加工从而得到成形品后，取出该成形品的状态的图；

图7是本发明的第二实施例的拉延成形装置的剖面图；

图8A～图8D是表示第二实施例的拉延成形装置的动作，表示在模具上固定坯料后，实施拉延加工从而得到成形品的状态的图；

图9A及图9B表示将成形品取出的状态的图；

图10是表示相对于图7所示的第二实施例的拉延成形装置的变形例的图；

图11A～图11D是表示在变形例的拉延成形装置中，将坯料固定后直至进行拉延加工的动作的图；

图12A及图12B表示将成形品取出的状态的图；

图13A～图13C是现有的拉延成形装置的概略剖面图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的几个实施例进行详细说明。

图1中，X是坯料15的长度方向的水平轴，Y是与X正交的水平轴，Z是与X、Y正交的垂直轴。

图1所示的第一实施例的拉延成形装置11由模具12和压边圈16构成，其中，模具12由上模具13与下模具14构成，压边圈16设置在该模具12上且压住坯料15。上模具13安装在压力机17的压头18上。下模具14安装在压力机17的台座19上。上述拉延成形装置11进行拉延成形加工。

压边圈16具备限制坯料15的外周部21(图3的限制区域98)的第一夹具装置22、和配置在第一夹具装置22内侧(箭头a1、a1的方向)的第二夹具装置23。为了使这些第一及第二夹具装置22、23工作，在上模具13上安装有上缓冲机构24，在下模具14上安装有下缓冲机构25。

第一夹具装置22由与上缓冲机构24连结的第一上压紧构件27、和与下缓冲机构25连结的第一下压紧构件28构成。H1是第一夹具装置22的限制位置。

第二夹具装置23由与上缓冲机构24连结的第二上压紧构件31、和与下缓冲机构25连结的第二下压紧构件32构成。

第二夹具装置23的限制位置是H2。限制位置H2相对于第一夹具装置22的限制位置H1，在剪切方向(Z轴方向)上深度设定为距离Hg。

下面，具体说明上模具13。

上模具13具备安装于压头18上的上基座构件34。上型(模)35用多个螺栓35a安装在基座构件34的中央。在上基座构件34上形成夹具配置部36。即，上模具13具有压边圈16的第一上压紧构件27和第二上压紧构件31。

上缓冲机构24具有安装在上模具13的上基座构件34上的第三缸体37、37。缓冲基座41安装在第三缸体37、37的杆38、38上，在Z轴方向滑动自如地嵌于夹具配置部36。在缓冲基座41的左侧面43形成有止动槽44。与止动槽44嵌合的止动轴45安装在上基座构件34上。缓冲基座41通过第一缸体37、37的动作，在Z轴方向进行与压头18的动作不同的滑动。

第三缸体37例如具有内装流体的构造。除内装流体的缸体外，也可以使用橡胶或压缩弹簧等弹性构件(缓冲构件)。此时，使用销代替杆38。

第一上压紧构件27具有压紧构件主体51。该压紧构件主体51具有在其下面形成的压紧面54和在该压紧面55上形成的避让孔55。

附图标记56是将第一上压紧构件27与缓冲基座41连结的螺栓。

第二上压紧构件31具有与第二下压紧构件32相对的压紧构件主体58。该压紧构件主体58具有在其下面形成的压紧面61。该压紧面61设定在距第一上压紧构件27的压紧面54距离为Hg的位置(上方)。

上型35具有在上型主体65的下部形成的型面67。

下面，具体说明下模具14。

下模具14具有在压力机17的台座19上设置的下基座构件72。下基座构件72在其中央具有下型73。也就是说，下模具14具有压边圈16的第一下压紧构件28和第二下压紧构件32。

下缓冲垫机构25具有安装在下基座构件72上的第一缸体75、75及第二缸体76、76。第一及第二缸体75、76的各杆77、77、78、78分别与第一及第二下压紧构件28、32连结。在下基座构件72上安装有引导第一下压紧构件28的第一引导轴81、81和引导第二下压紧构件32的第二引导轴82。

各第一缸体75例如具有内装流体的构造。除内装流体的缸体外，也可以使用橡胶或压缩弹簧等弹性构件(缓冲构件)。此时，使用销代替各杆77。

各第二缸体76例如具有内装流体的构造。除内装流体的缸体外，也可以使用橡胶或压缩弹簧等的弹性构件(缓冲垫构件)。此时，使用销代替各杆78。

第一下压紧构件28是与第一上压紧构件27对向的夹具，在压紧构件主体83的下面连结第一缸体75、75的杆77、77。压紧构件主体83具有引导孔84、84，第一引导轴81、81在Z轴方向滑动自如地嵌合在其中。压紧构件主体83的上面成为压紧面85。坯料15由该压紧面85和与该压紧面85对向的压紧面54保持。

第一下压紧构件28的坯料固定位置设定为U1。坯料固定位置U1及压紧面85的位置设定在比下型73的型面92高出距离H3的位置。

第二下压紧构件32是与第二上压紧构件31对向的夹具，在压紧构件主体86的下面连结第二缸体76、76的杆78、78。压紧构件主体86具有引导孔87、87，第二引导轴82、82在Z轴方向滑动自如地嵌合于其中。压紧构件主体86的上面成为压紧面88。坯料15由该压紧面88和与该压紧面88对向的压紧面61保持。更具体的结构后述。

压紧面88的位置与位于其外侧的第一下压紧构件28的压紧面85相同，被设定在坯料固定位置U1。

在下型73的下型主体91的上面形成有型面92。坯料15通过下型73的型面92和上型35的型面67成形为所希望的形状。通过使第二下压紧构件32相对于型面92上升，可以将坯料15成形为如图5A所示的所希望的形状。

下型73具有四个定位轴103。

在设于模具12上的压边圈16上，缸体的数量和引导轴(包含引导孔)的数量是任意的。

下面，参照图1并基于图2～图6D，对使用上述拉延成形装置11进行拉延成形的方法进行说明。

图2表示本发明的第一实施例的拉延成形方法的流程图。

工序(以下简称为ST)01：得到坯料15。

ST02：将坯料15固定在预先安装于压力机17上的模具12上。

ST03：使模具12动作，用压边圈16的第一夹具装置22限制坯料15的限制区域98(参照图3)。

ST04：通过使第一夹具装置22下降，用第二夹具装置23使坯料15的张力区域97(参照图3)相对于限制区域98朝向剪切方向位移，并限制该张力区域97。通过该位移给予坯料15的拉延区域96(参照图3)拉伸力。

ST05：用上型35、下型73给拉延区域96(参照图3)施加拉延力，进行塑性加工，由此成形坯料15(参照图6B)。

ST06：取出成形品107(参照图6D)。

下面，对上述的ST01～ST06的内容进行具体的说明。

图3表示图2所示的、ST01中的成形方法的第一工序。

在第一工序中得到坯料15。具体而言，得到在板材(原材料)上按照与拉延区域96连续并朝向外侧(箭头a3、a3的方向)的顺序设定了张力区域97、限制区域98的坯料15。同时，在限制区域98处形成四个嵌合孔99。四个该嵌合孔99中分别嵌合所述的四个定位轴103。限制区域98是坯料15的外周部21。

图4A及图4B表示第一实施例的拉延成形方法的第二工序，表示图2所示的ST02、ST03的具体内容。

在图4A所示的第二工序中，在模具12上固定坯料15。具体而言，如图1所示，打开模具12，将四个定位轴103分别与图3所示的坯料15的四个嵌合孔99分别嵌合，在第一夹具装置22的第一下压紧构件28及第二夹具装置23的第二下压紧构件32上固定坯料15。

接着，在第二工序中，用压边圈16的第一夹具装置22限制住限制区域98。具体而言，如图4A所示，开动压力机17使上模具13下降行程S1，利用压紧力Ph在坯料15上压紧第一上压紧构件27，与第一下压紧构件28一起以所希望的面压限制坯料15。这时，第一夹具装置22的封闭限制位置H1与坯料固定位置U1一致。

上述压紧力Ph通过上缓冲机构24的第三缸体37、37传递给第一上压紧构件27。

当在模具12上设置的压边圈16上固定坯料15时，如图4B所示，坯料15的中央部分104未被支承，在该中央部分104产生挠曲105，其结果是，用第一夹具装置22限制在中央部分104产生挠曲105的坯料15的限制区域98。

图5A及图5B表示第一实施例的拉延成形方法的第三工序，表示如图2所示的ST04的具体内容。

在第三工序中，在限制了坯料15的限制区域98后，通过使用压边圈16的第二夹具装置23使张力区域97相对于所述限制区域98在剪切方向(箭头a4的方向、Z轴方向)位移，由此使拉伸力如箭头a5所示那样施加给拉延区域96后而限制拉延区域96。也就是说，在拉延区域96上，朝向径向外侧给予其与位移量相应的拉伸力。

具体而言，压力机17使第一夹具装置22动作，使坯料15在保持限制的状态下降，在第二下压紧构件32上压紧坯料15的张力区域97。这时，第二下压紧构件32固定。接着，第一夹具装置22从坯料固定位置U1下降距离H4，第一夹具装置22的固定位置H1下降距离H4。

即，使张力区域97相对于第一夹具装置22的限制位置H1位移距离H4，其后，用第二下压紧构件32和第二上压紧构件31限制张力区域97，同时在限制位置H2使第二夹具装置23停止。

这样，如箭头a5所示那样给与如图5所示的张力区域97及拉延区域96拉力，因此，在坯料15的中央部分104设定的拉延区域96如箭头a5所示在X轴方向及Y轴方向被拉伸，中央部分104成为没有挠曲的状态。因此，可以抑制固定于模具12上的坯料15的中央部分104(拉延区域96)的挠曲。

图6A～图6D表示图2所示的ST05的塑性加工工序及ST06的成形品的取出。

在图6A中，在如图5A所示用第二夹具装置23限制坯料15的张力区域97后，通过使上模具13下降，使第一及第二夹具装置22、23下降行程S3。这时，上模具13抵抗第一缸体75、75及第二缸体76、76而下降，坯料15的拉延区域96压紧下型73的型面92。当下模具13下降行程S3时，第一及第二夹具装置22、23与下基座构件72抵接而被止动。

如图6B所示，继续下降上型35，使其压紧坯料15，由此拉延成形为所希望的形状。具体而言，下降上基座构件34，通过上型35给坯料15的拉延区域96施加拉延力Pm，通过下型73使该拉伸区域96产生塑性变形，由此得到成形品107。

拉延加工结束后，如图6C所示，通过使上基座构件34上升，仅上型35沿箭头a6方向上升，该上型35从成形品107脱离。

接着，如图6D所示，当使上模具13整体上升时，成形品107升起，从下型73脱离。因此，因为第一及第二夹具装置22、23打开，故操作者可以取出成形品107。

上述工序，通过按压压力机17的操作板的“开始按钮”而自动实施。

如上说明，在第一实施例的拉延成形方法的第一工序中，如图3所示，得到与拉延区域96连接，按照朝向径向外侧的顺序设定了张力区域97、限制区域98的坯料15。

在第二工序中，如图4A所示，在模具12上固定坯料15，用压边圈16的第一夹具装置22限制住限制区域98。

第三工序中，如图5A所示，用压边圈16的第二夹具装置23使张力区域97向剪切方向强制地位移，由此向拉延区域96施加拉伸力。利用该拉伸力而在拉延区域96不会产生挠曲105。因此，可以抑制在模具12上固定的坯料15的中央部分104的挠曲。

图1所示的第一实施例的拉延成形装置11具有由第一夹具装置22和第二夹具装置23构成的压边圈16，其中，第一夹具装置22在第一限制位置H1限制坯料15的外周部21，第二夹具装置23在压力机17下降时，在第二限制位置H2限制坯料15的所述外周部21的内侧部分。因此，在限制了所述外周部21后，当按照该外周部21的内侧部分位移的方式用第二夹具装置23限制时，坯料15的中央部分104向径向外侧如箭头a5(参照图5)所示被拉伸。其结果是，坯料15的中央部分104的挠曲被抑制，可以进行成形尺寸偏差小的拉延加工。

其次，基于图7对第二实施例的拉延成形装置进行说明。在第二实施例的拉延成形装置中，作为图1所示的压力机17，示出使用双动式压力机(double action press)217的例子。

图7所示的第二实施例的拉延成形装置211包括模具212和压边圈216构成，其中，模具212由上模具213和下模具214构成，压边圈216设置在该模具212上，压紧坯料15。上模具213安装在双动式压力机217上。下模具214安装在台座219上。

双动式压力机217具有：为成形坯料15而给与压紧力的内滑块245、配置在该内滑块245的外侧而压紧坯料15的外滑块246。外滑块246单独地例如通过油压升降。

上模具213由在双动式压力机217的外滑块246上一体安装的上基座构件234、和在该上基座构件234的中央形成的开口部247内配置的上型235构成。

下模具214由安装在台座219上的下基座构件272、和固定在该下基座构件272的中央的下型273构成。

压边圈216由如图3所示的限制坯料15的外周部21的第一夹具装置222、和配置在该第一夹具装置222的内侧的第二夹具装置223构成。

第一夹具装置222具有：在上基座构件234上用多个螺栓256一体固定的第一上压紧构件227、在下基座构件272上经由多个第一缸体275在Z轴方向滑动自如地安装的第一下压紧构件228。

第一上压紧构件227具有与坯料15的外周部21抵接的大小的形成为矩形的压紧构件主体251。该压紧构件主体251具有：在其下面形成的压紧面254、该压紧面254开口而形成的避让孔255。压紧面254成为第一夹具装置222的限制位置H1，压紧坯料15的外周部21的上面。该限制位置H1为第一夹具装置222先于第二夹具装置223，即先下降从而保持坯料15的位置。

第一下压紧构件228具有与第一上压紧构件227的压紧构件主体251相对面、形成为矩形的压紧构件主体283。该压紧构件主体283具有：在其上面形成、压紧坯料15的下面的压紧面285。在该压紧面285上设置有固定坯料15的四个定位轴203。另外，压紧构件主体283具有使第一引导轴281、281通过轴环283a在Z轴方向滑动自如地嵌合的引导孔284、284。第一引导轴281、281安装在下基座构件272上。在下基座构件272上安装有第一缸体275、275，该第一缸体275、275的杆的前端与压紧构件主体283连结，由此第一下压紧构件228支承坯料15的下面。

第一引导轴281、281在上下方向(Z轴方向)引导第一下压紧构件228。第一引导轴281、281的全长例如也可以设为不从第一下压紧构件228的压紧面285突出的长度。

有无第一引导轴281、281出没的第一上压紧构件227的避让孔255是任意的。

第二夹具装置223具备：在上基座构件234上用螺栓(未图示)一体固定的第二上压紧构件231、在下基座构件272上通过第二缸体276，276在Z轴方向滑动自如地安装的第二下压紧构件232。

第二上压紧构件231具有与图3所示的坯料15的外周部21的内侧连接而设定的相当于张力区域97的大小的、形成为矩形的压紧构件主体258。该压紧构件主体258的下面成为压紧所述张力区域97的压紧面261。

在上述压紧构件主体258的上部形成有引导柱262嵌入的孔263、将多个弹性构件264的一端嵌入的多个第一弹性构件安装孔265、和安装止动构件268的安装孔部269。

第二上压紧构件231的压紧面261成为第二夹具装置223的限制位置H2，压紧坯料15的上面。

另外，引导柱262的安装形状及嵌入引导柱262的孔263为一例，例如，也可以不形成孔263，而用螺栓连接引导柱262。

第二上压紧构件231的压紧面261位于比第一上压紧构件227的压紧面254向上距离为Hg的位置。

第二夹具装置223的限制位置H2是相对于第一夹具装置222的限制位置H1使双动式压力机17进一步下降行程Sa1(Sa1＝Hg)的位置。

第二下压紧构件232具有：与第二上压紧构件231的压紧构件主体258相对且形成为矩形的压紧构件主体286、在该压紧构件主体286的上面形成的压紧面、朝向该压紧构件主体286的下方开口而形成的引导孔287、和通过轴环286a嵌合该引导孔287的第二引导轴282。

第二引导轴282安装在下基座构件272上。在下基座构件272上安装有第二缸体276、276。该第二缸体276、276的杆的上端与第二下压紧构件232的下端连结。

在上述第一夹具装置222(第一上压紧构件227及第一下压紧构件228)及第二夹具装置223(第二上压紧构件231及第二下压紧构件232)中，例举了使第一上压紧构件227及第一下压紧构件228形成为矩形的例子，但它们的形状是任意的、也可以形成为圆形。另外，对于第二上压紧构件231及第二下压紧构件232而言也是同样的。

上型235具有在下面有型面237的上型主体236。在上型主体236的中央部设有支承构件238。在该支承构件238上形成有引导孔239，在该引导孔239中通过轴环240滑动自如地嵌入有引导柱262。

在支承构件238上形成有多个第二弹性构件安装孔241。上述的各个弹性构件264的另一端(上端)分别嵌入这些第二弹性构件安装孔241内。上述支承构件238具有返回限制部242。该返回限制部242具有通过上述止动构件268的孔部。该止动构件268用螺栓243安装在形成于第二上压紧构件231上的安装孔部269上。上型主体82的上面是与内滑块245的下面抵接的抵接面94。

弹性构件264例如由压缩弹簧构成，将上型235向Z轴方向压紧而处于待机状态。

返回限制部242与止动构件268一起将型面237保持在从第二上压紧构件231的压紧面261离开距离M的上方位置。

下型273具有与上型235的型面237对面的型面292。

这样，在第二实施例的拉延成形装置211中，上型235配置为，相对于第二夹具装置223滑动自如地被支承，且相对于双动式压力机217的内滑块245隔离。第一及第二夹具装置222、223固定在外滑块246上。

下面，对图7所示的第二实施例的拉延成形装置211的图3所示的拉延加工坯料15的动作，基于图8A～图8D进行说明。

首先，在模具212上固定坯料15。具体而言，打开模具212，将四个定位轴203(参照图7)分别嵌合在坯料15的四个嵌合孔99(参照图3)内，在第一下压紧构件228及第二下压紧构件232上固定坯料15。

然后，如图8A所示，通过双动式压力机217的外滑块246的下降，使第一上压紧构件227和第二上压紧构件231下降。第一上压紧构件227到达坯料15的外周部21，第一上压紧构件227的下面，即压紧面254压紧外周部21。这时，通过双动式压力机217的输出和第一缸体275的输出的合力，第一夹具装置222(第一上压紧构件227及第一下压紧构件228)在第一夹具装置222的限制位置H1限制坯料15的外周部21。

这时的坯料15如图4B所说明，中央部分104的拉延成形区域96未被支承，在坯料15的中央部分104产生挠曲105。

其次，如图8B所示，当第一夹具装置222进一步通过外滑块246抵抗第一缸体275的输出而下降行程Sa1时，结果是第二下压紧构件232的上面、即压紧面288成为上升行程Sa1的状态，坯料15的张力区域97相对于外周部2 1向上方位移对应于行程Sa1的距离H4(参照图5B)。这时，第二缸体276的输出比双动式压力机217的输出大，第二缸体276不下降而停止。

这样，在保持限制坯料15的外周部21的状态下，由于坯料15的张力区域97因第二下压紧构件232而位移，因此，如图5B所说明，拉延区域96和张力区域97向X轴及Y轴方向如箭头a5所示被拉伸，因此，在坯料15的中央部分104上产生的挠曲105(参照图4B)消失。

这样，使坯料15变形，用第二上压紧构件231的压紧面261和第二下压紧构件232的压紧面288限制坯料15的张力区域97。这时，通过双动式压力机217和第二缸体276的输出，第二夹具装置223(第二上压紧构件231及第二下压紧构件232)在第二夹具装置223的限制位置H2限制坯料15的张力区域97。

因为第一及第二夹具装置222、223固定在外滑块246上，所以，第二夹具装置223的第二上压紧构件231相对于外滑块246不能独立地在Z轴方向动作。因此，成形品的尺寸偏差减小。

如图8C所示，当外滑块246进一步下降行程S2时，第二夹具装置223也下降，坯料15的拉延区域96整体因下型273的型面292而变形。这时，第一下压紧构件228和第二下压紧构件232与下基座构件272抵接而停止。坯料15的外周部21和张力区域97由第一夹具装置222和第二夹具装置223限制。

在图8D中，当基于外滑块246的位置信息，内滑块245下降时，该内滑块245的下面与上型235的抵接面244抵接后，上型235抵抗弹性构件264的反作用力而下降，压紧坯料15的拉延区域96。其结果是，用上型235的型面237和下型273的型面292将坯料15的拉延区域96拉延加工成所希望的形状，得到成形品107。

图9A及图9B表示将通过拉延加工得到的成形品107取出的动作。

在图9A中，当内滑块245上升时，通过弹性构件264的反作用力使上型235上升。止动构件268与返回限制部242抵接，上型235到达上限位置而成为待机状态。另一方面，外滑块246继续施加压紧力。

在图9B中，当外滑块246开始上升时，在第二缸体276的行程末端第二下压紧构件232成为上限位置而停止，第二夹具装置223打开。在该过程中，成形品107从下型273的型面292离型。

另一方面，第一缸体275的杆进一步上升，在第一缸体275的行程末端，第一下压紧构件228在上限位置停止。当外滑块246进一步上升时，第一夹具装置222打开，操作者取出成形品107。

即，当按下双动式压力机17的操作板的“开始按钮”时，自动实施图7～图9B的动作，操作者取出成形品104，从而成形工序的1个周期结束。

根据以上说明的第二实施例的拉延成形装置211，从在第一夹具装置222的限制位置H1限制坯料15的外周部21后，直至在第二夹具装置223的限制位置H2限制坯料15的张力区域97的过程中，给与和张力区域97相连的坯料15的中央部分104拉伸力。其结果，可以消除在坯料15的中央部分104产生的挠曲。

另外，第一及第二夹具装置222、223由于固定在外滑块246上，所以其在外滑块246和第一及第二夹具装置222、223间不能独立动作，可以使成形品的尺寸偏差减小。

上型235相对于第二夹具装置223通过弹性构件264滑动自如地(Z轴方向)被支承，相对于双动式压力机217的内滑块245离开地配置，因此，以第二夹具装置223为基准进行动作。因此，可以提高上型235的位置精度。

图10表示图7所示的第二实施例的拉延成形装置211的变形例。在说明该变形例的拉延装置时，对于与第二实施例的拉延成形装置相同的构件，使用相同的附图标记，并省略其详细说明。

变形例的拉延成形装置211A由模具212A和压边圈216A构成，其中，模具212A由上模具213A和下模具214A构成，压边圈216A配置在该模具212A上且限制坯料15。

上模具213A具有在形成于上基座构件234上的开口部247配置的上型235A。

下模具214A具有在安装于台座219上的下基座构件272A上安装的下型273。下基座构件272A安装在台座219上。

压边圈216A具有第一夹具装置222和在其内侧配置的第二夹具装置223A。

第一夹具装置222的限制位置H1是先于第二夹具装置223A而保持坯料15的位置。具体后述。

第二夹具装置223A具有在下基座构件272A上固定的第二下压紧构件232A。

第二夹具装置223A的限制位置Hb2为相对于第一夹具装置222的限制位置H1，限制双动式压力机17下降行程Sb1的位置的限制位置。即，在从第一夹具装置222的限制位置H1下降行程Sb1的位置限制坯料15。

第二下压紧构件232A具有与第二上压紧构件231的压紧构件主体258对面的矩形的压紧构件主体286A。压紧构件主体286A在其上面具有压紧面288。

对第一上压紧构件227及第一下压紧构件228、以及第二上压紧构件231及第二下压紧构件232A为矩形状进行了说明，但是，形状是任意的，也可以是圆形的。

上型235A具有上型主体236A。

弹性构件264例如是压缩弹簧，将上型235向Z轴方向压紧而处于待机状态。

这样，在变形例的拉延成形装置211A中，相对于第二夹具装置223A将上型235A滑动自如地支承。该上型235A相对于双动式压力机217的内滑块245离开地配置。第一限制装置222及第二限制装置223A在双动式压力机217的外滑块246上一体固定。

由图10可知，限制坯料15的外周部21所需要的变形例的第一夹具装置222的下降行程Sb1形成为比图7所示的第二实施例的下降行程Sa1大。因此，后述的坯料15的张力区域97的位移深度H5比第二实施例的位移深度大，即，位移量变大，给予坯料15的张力区域97及拉延区域96与位移量相对应的拉伸力。因此，坯料15的中央部分的挠曲进一步减少。

下面，基于图11A～图11C对用变形例的拉延成形装置拉延加工坯料的动作进行说明。

首先，如图10所示，在打开的模具212A上固定坯料15时，如前所述，在第一下压紧构件228及第二下压紧构件232A上固定坯料15。

在图11A中，当第一上压紧构件227和第二上压紧构件231因双动式压力机217的外滑块246的下降而下降时，第一上压紧构件227到达坯料15的外周部21，第一上压紧构件227的压紧面254压紧该外周部21。这时，通过双动式压力机217的输出和第一缸体275的输出，第一夹具装置222在其限制位置H1限制坯料15的外周部21。

在限制位置H1外周部21被限制的坯料15如图4B所示，中央部分104的拉延区域96不被支承，在坯料15的中央部分104产生挠曲105。

如图11b所示，当双动式压力机217的外滑块246继续下降时，限制坯料15的外周部21的第一夹具装置222抵抗第一缸体275的输出而下降行程Sb1，第一夹具装置222的第一下压紧构件228与下基座构件272A抵接而停止。

由于该第一夹具装置222的下降，坯料15的张力区域97相对于由第一夹具装置222限制的坯料15的外周部21向上方位移。通过该位移，坯料15的张力区域97及中央部分104的拉延区域96被向径向外侧拉伸。之后，坯料15的张力区域97由第二夹具装置223A限制。

即，用第二夹具装置223A的第二上压紧构件231和第二下压紧构件232A，在设定为外滑块246下降行程Sb1的位置的限制位置Hb2限制坯料15的张力区域97。

在保持限制坯料15的外周部21的状态下，如图11C所示，在使坯料15位移深度H5而塑性变形的过程中，拉延区域96和张力区域97沿X轴方向及Y轴方向如箭头a5所示被拉伸，因此，如图4B所示中央部分104成为没有挠曲105的状态。因此，可以抑制模具212A上固定的坯料15上设定的拉延区域的挠曲。位移深度H5是在第二夹具装置223A的限制位置Hb2限制时被塑性加工的深度。

这样，由变形例的第一夹具装置222的下降得到的坯料15的张力区域97的位移深度H5变大，仅此一点，即可以抑制坯料15上设定的拉延区域96的挠曲的发生。

由于外滑块246继续施加压紧力，从而通过第一夹具装置222和第二夹具装置223A维持坯料15的外周部21和张力区域97的限制。

如图11D所示，当基于外滑块246的位置信息，内滑块245下降时，该内滑块245的下面与上型235A的抵接面244抵接，上型235A抵抗弹性构件264的反作用力而下降，向坯料15的拉延区域96施加压紧力。其结果是，通过用上型235A的型面237和下型273的型面292将坯料15的拉延区域96拉延加工成所希望的形状，得到成形品107A。

下面，在变形例的拉延成形装置中，基于图12A及图12B对上述成形品107A的取出动作进行说明。

在图12A中，当内滑块245上升时，上型235A因弹性构件264的反作用力而上升，当返回限制部242与止动构件268接触时，上型235A到达上限位置而成为待机状态。其间，外滑块246继续施加压紧力。

接着，如图12B所示，当外滑块246开始上升时，第一缸体275的杆随之也上升，第一夹具装置222的第一上压紧构件227及第一下压紧构件228在限制坯料15的外周部21的状态下上升。其结果是，坯料15从第二下压紧构件232A的压紧面288朝向上方分离。在第一缸体275的行程末端，第一下压紧构件228成为上限位置而停止。

之后，当外滑块246进一步上升时，第一夹具装置222如图10所示打开，所以，操作者取出成形品107。

即，当按下双动式压力机17的操作板的“开始按钮”时，自动实施从坯料15的拉延加工至模具打开的动作，操作者通过取出成形品104，结束加工1个周期。

以上对变形例的拉延成形装置进行了说明，但是，根据该变形例的拉延成形装置，由于将限制坯料15的外周部21所需要的变形例的第一夹具装置222的下降行程Sb1较大地设定，故坯料15的张力区域97的位移相应地变大，坯料15的张力区域97及拉延区域96进一步被拉伸。因此，坯料15的中央部分的挠曲进一步减少。

产业上的可利用性

根据本发明的拉延成形装置，将坯料的外周部用第一夹具装置限制，使位于该外周部的内侧的张力区域相对于该外周部朝向剪切方向位移而限制，由此，给予在坯料的中央部分设定的拉延区域拉伸力，抑制该拉延区域的挠曲的发生。因此，即使对该拉延区域进行拉延加工，也可以得到尺寸偏差小的成形品，可以应用于各种产业。

Claims (3)

1、一种拉延成形方法，用压边圈限制固定在模具上的坯料，将该坯料进行拉延加工，其包括以下工序：

将坯料固定在所述模具上的工序，该坯料按照与由上型及下型按压的拉延区域连接并朝向径向外侧的顺序，设定了张力区域和限制区域；

用所述压边圈的第一夹具装置限制所述坯料的所述限制区域的工序；

进行所述限制后，通过利用所述压边圈的第二夹具装置使所述张力区域相对于所述限制区域向剪切方向位移，由此赋予所述拉延区域拉伸力，同时限制所述张力区域的工序。

2、一种将坯料进行拉延加工的拉延成形装置，其包括以下构件：

具有上型及下型的模具；

在所述模具上固定的、限制所述坯料的压边圈；

按压所述被限制的所述坯料的压力机，

所述压边圈具有：

在所述压力机下降时，将所述坯料的外周部限制在第一限制位置的第一夹具装置；和

配置于所述第一夹具装置的内侧，在所述压力机进一步下降时，将所述坯料的所述外周部的内侧部分限制在第二限制位置的第二夹具装置。

3、如权利要求2所述的拉延成形装置，其特征为，

所述压力机是双动式压力机，

所述第一限制位置为通过所述双动式压力机的下降，使所述第一夹具装置先于所述第二夹具装置保持所述坯料的位置，

所述第二限制位置为相对于所述第一限制位置所述双动式压力机进一步下降的位置，

所述上型相对于所述第二夹具装置滑动自如地被保持，且相对于所述双动式压力机的内滑块隔离配置，

所述第一夹具装置及所述第二夹具装置固定在位于所述内滑块外侧的外滑块上。

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