CN104023868B - 压力成形方法及压力成形装置 - Google Patents

Abstract

提供一种在伴随着板状工件的拉深的压力成形中、能够使丢弃拉深对应部变窄而大幅地提高材料成品率、能够有效地消除因冲头形状的截面实际长度差带来的应变、通过较高的成形稳定性能够对压力成形物效率良好地赋予较高的拉伸刚性的手段。当一边用由一对夹持部件（3a、3b）构成的多台压料圈（3）约束板状工件（P1）的周边部、一边随着从周边侧的延展而在冲头（11）与冲模（21）之间加压时，在从板状工件（P1）接触在冲头（11）的成形面（10）上到被加压的过程中，使各压料圈（3）向加压方向变位而使板状工件（P1）重合到冲头（11）的成形面（10）上，接着使各压料圈（3）向外侧方向变位而使板状工件（P1）延展，在加压结束后，将各压料圈（3）沿着反加压方向变位而使压力成形物（P1）从冲头（11）脱离，进而，在使两夹持部件（3a、3b）分离而将压力成形物（P）取出后，使两夹持部件（3a、3b）向内侧方向变位，将两夹持部件（3a、3b）向板状工件（P1）约束前的初始位置送回。

Description

压力成形方法及压力成形装置

技术领域

本发明涉及用来制作例如汽车的车身面板等被要求较高的拉伸刚性的压力成形物的压力成形方法及压力成形装置。

背景技术

以往，作为从由金属薄板构成的板状工件制作汽车的车身面板等压力成形物的方法，广泛使用称作张拉工作方法的拉深压力成形法。该拉深压力成形法例如如图12所示，用固定在压头80上的冲模81的外周夹持部82、与受缓冲销83弹力支承的压料圈84之间将板状工件P1的周边部夹紧约束，将该约束状态的板状工件P1一边通过来自周边侧的拉伸进行拉深，一边用冲模81与固定在基座85上的冲头86之间加压，由此做成需要形状的压力成形物P。另外，压料圈84由包围冲头86的环形的一体物构成。此外，在图中冲模81为位于上侧的可动模，但也有与图示上下关系相反的结构、或使冲头86为可动模的结构。

通过这样的拉深压力成形法得到的压力成形物P例如如图13中概略表示那样，为丢弃拉深部B及夹持部C围绕产品部A的周围的形状，在丢弃拉深部B中，包括对应于冲头86的成形面86a的周缘部86b即与倾斜周壁部86c〔参照图12（a）〕的边界部分的弯曲部E，并且为了提高夹持力，一般在夹持部C上形成由冲模81的外周夹持部82与压料圈84的夹持面上的凹凸嵌合形成的槽形G。另外，产品部A及丢弃拉深部B通过成形时的拉伸作用，此外夹持部C也通过槽形G的形成，分别从图12（a）所示的板状工件P1的产品对应部A1、丢弃拉深对应部B1、夹持对应部C1延展。

并且，压力成形物P的丢弃拉深部B及夹持部C由于最终从产品部A切离除去，所以从材料成品率的观点看优选的是使产品对应部分占板状工件P1的比例变大。然而，由于夹持对应部C1在确保成形时的约束力方面需要一定的宽度，所以为了提高材料成品率而需要使板状工件P1的丢弃拉深对应部B1变窄。另一方面，作为压力成形物P为了得到高品质，在成形时加强产品部A的延展而带来较高的拉伸刚性变得重要。

但是，在使冲头86的成形面86a的周缘部86b的弯曲变强而使倾斜周壁部86c的相对于加压轴方向的角度变小的情况下，丢弃拉深部B处的拉伸变大，相应地能够使板状工件P1的丢弃拉深对应部B1的区域变小，另一方面，由于通过弯曲较强的周缘部86b使材料的向周边侧的移动阻力变大，所以产品部A处的延展变得不充分，不能赋予较高的拉伸刚性。此外相反，如果使该成形面86a的周缘部86b的弯曲变弱而使倾斜周壁部86c的上述角度变大，则弯曲较弱的周缘部86b处的材料的移动阻力变小，所以能够将产品部A充分地延展而赋予较高的拉伸刚性，但必须使板状工件P1上的丢弃拉深对应部B1的区域变大，相应地材料成品率变差。因而，在以往的一般的拉深压力成形中，有使材料成品率提高和对压力成形物赋予较高的拉伸刚性在方法上相互相反而不能兼顾的问题。

所以，提出了一些作为拉伸成形或拉伸压力成形而用压料圈夹持约束板状工件的周边部、通过压料圈的外侧滑动部预先使该约束的板状工件延展后、用冲头与冲模之间夹紧而加压的方式（例如专利文献1～3）。在这些提案方式中，通过将由压料圈对板状工件的夹持位置设定在与冲头的成形面的周缘部接近的位置，能够使该板状工件上的丢弃拉深对应部变窄而提高材料成品率、并且能够对压力成形物赋予较高的拉伸刚性。

专利文献1：实公昭51－1571号公报

专利文献2：实开平6－5723号公报

专利文献3：特许第3410613号公报。

发明内容

但是，如上述提案那样预先使板状工件延展后用冲头与冲模间加压的方式还没有达到实际被采用。作为其主要原因，有下述致命性的问题：如果如提案方式那样预先使板状工件延展，则成为在成形前使成形容许量减少，所以在成形时没有对截面实际长度较长的部位供给材料而发生成形不良。即，在冲头的成形面上存在部分性的凹凸部的情况下，随着加压的进展，在该凹凸部和其附近因截面实际长度差造成的材料的过量或不足而发生应变，但因成形前的延展而材料移动变得不自由，应变及残留应力增大，由此不能避免产生尺寸精度及面品质的恶化、还有成为材料不足的部分处的破裂（裂纹）等。

本发明鉴于上述情况，目的是提供一种在从板状工件制作汽车的车身面板等压力成形物时、能够使该板状工件上的丢弃拉深对应部变得非常窄而大幅地提高材料成品率、而且能够有效地消除因冲头形状的截面实际长度差带来的应变、通过良好的成形稳定性、能够不发生破裂或损伤而得到具有较高的拉伸刚性及面品质的高品质的压力成形物的压力成形方法及压力成形装置。

如果将用来达到上述目的的手段赋予附图标记表示，则有关技术方案1的发明的压力成形方法，在一边将板状工件P1的周边部用相互独立的多台压料圈3……约束、一边在冲头11与冲模21之间加压时，将该板状工件P1从周边侧拉伸而使其延展，其特征在于，作为各压料圈3，使用由一对夹持部件3a、3b构成的结构，所述一对夹持部件3a、3b能够接触分离地对置配置且用相互间将板状工件P1的周边部夹紧；在从由这些压料圈3……约束的板状工件P1接触在冲头11的成形面10上到在该冲头11与冲模21之间被加压的过程中，进行下述至少两阶段的变位操作：使各压料圈3沿着加压轴方向Y变位而使板状工件P1重合在冲头11的成形面10上，接着使各压料圈3向外侧方向变位而使板状工件P1延展；在加压结束后将各压料圈3沿着反加压轴方向变位而使压力成形物P1从冲头11的成形面10脱离，进而，在将该压料圈3的两夹持部件3a、3b分离后或者在其分离后将压力成形物P取出后，使两夹持部件3a、3b向内侧方向变位，将两夹持部件3a、3b向板状工件P1约束前的初始位置送回。

在技术方案2的发明中，在上述技术方案1的压力成形方法中，构成为，在通过冲模侧21的动作进行的成形过程中，从板状工件P1周边部的约束到该板状工件P1重合到冲头11的成形面10上，使各压料圈3与冲模21一体地沿着加压轴方向变位，接着到成形结束为止通过冲模21的动作力使各压料圈3向上述外侧方向变位。

在技术方案3的发明中，在上述技术方案1的压力成形方法中，构成为，从由压料圈3……约束的板状工件P1接触在冲头11的成形面10上到在该冲头11与冲模21之间被加压的过程中的变位操作通过下述3个阶段进行：使各压料圈3沿着加压轴方向变位而使板状工件P1重合到冲头11的成形面10上，接着使各压料圈3相对于加压轴方向向斜外侧方向变位，进而使各压料圈3向相对于加压轴方向正交的外侧方向变位而使板状工件P1延展。

另一方面，技术方案4的发明是一种压力成形装置，在一边将板状工件P1的周边部用相互独立的多台压料圈3……约束、一边在冲头11与冲模21之间加压时，将该板状工件P1从周边侧拉伸而使其延展，其中，冲头11构成固定模，冲模21构成可动模；各压料圈3由第1及第2夹持部件3a、3b构成，所述第1及第2夹持部件3a、3b对置配置且用相互间将板状工件P1的周边部夹紧而约束，该第1夹持部件3a在冲头11侧相对于压力成形部远近移动自如地被保持在夹持器支承部件4上，第2夹持部件3b相对于压力成形部远近移动自如地被保持在冲模21侧，所述夹持器支承部件4沿加压轴方向被弹力施力；所述压力成形装置具备外侧变位机构（倾斜滑动接触部13、35）和内侧变位机构（气缸6、倾斜引导部32a、37a），所述外侧变位机构（倾斜滑动接触部13、35）通过成形过程中的冲模21的向加压轴方向的动作力使各压料圈3向外侧方向变位，所述内侧变位机构（气缸6、倾斜引导部32a、37a）在成形结束后使各压料圈3的分离的两夹持部件3a、3b向内侧方向变位而将两夹持部件3a、3b向板状工件P1约束前的初始位置送回；所述压力成形装置构成为，在成形时，随着冲模21向冲头11接近，在从用各压料圈3的两夹持部件3a、3b间约束板状工件P1的周边部、接着该板状工件P1被推压在冲头11的成形面10上而重合到在冲头11与冲模21之间被加压的过程中，通过外侧变位机构，各压料圈3向外侧方向变位而将该板状工件P1延展，在成形结束后，随着冲模21从冲头11离开间隔，各压料圈3通过夹持器支承部件4的弹力施力而与冲模21一起变位，接着，相对于在变位极限停止的第1夹持部件3a，第2夹持部件3b与冲模11一体地变位而分离，该分离的两夹持部件3a、3b通过内侧变位机构两夹持部件3a、3b向初始位置返回。

技术方案5的发明在上述技术方案4的压力成形装置中，内侧变位机构由流体压力缸（气缸6）和倾斜引导部32a、37a构成，所述流体压力缸（气缸6）使压料圈3的第1夹持部件3a向冲头侧11移动，所述倾斜引导部32a、37a设在第1及第2夹持部件3a、3b上且能够相互滑动接触，所述内侧变位机构构成为，在由流体压力缸使第1夹持部件3a向内侧移动后，在冲模21为了下次压力成形而向加压轴方向动作的中途，保持在该冲模21侧的第2卡止部件3b和第1夹持部件3a的倾斜引导部37a、32a彼此滑动接触，通过其倾斜引导作用使第2卡止部件3a向内侧变位。

技术方案6的发明在上述技术方案4的压力成形装置中，外侧变位机构构成为，通过倾斜引导作用而使该压料圈3相对于加压轴方向向斜外侧方向变位，接着，通过由止动件7使夹持器支承部件4的向反施力方向的移动停止时的该压料圈3的惯性力，使该压料圈3向相对于加压轴方向正交的外侧方向变位，所述倾斜引导作用伴随着相对设在压料圈3的第1夹持部件3a侧和冲头11侧的倾斜滑动接触部35、13彼此的滑动接触。

技术方案7的发明在上述技术方案4的压力成形装置中，构成为，压料圈3的第2夹持部件3b的相对于冲模21侧的远近移动方向以越靠远方越远离冲头11侧的方式，相对于与加压轴方向的正交面以1～10°的角度范围倾斜。

接着，关于本发明的效果，赋予附图标记进行说明。首先，根据有关技术方案1的发明的压力成形方法，由于在从由压料圈3约束了周边部的板状工件P1接触在冲头11的成形面10上到在冲头11与冲模21之间被加压的过程中，首先使各压料圈3沿着加压轴方向变位而使板状工件P1重合在冲头11的成形面10上，所以在该阶段中，板状工件P1几乎不减少成形容许量而适应于冲头11的成形面10的大致整体，该成形面10的除了凹部10a以外的三维形状被转印到板状工件P1上。接着通过使该压料圈3向外侧方向变位而使该板状工件P1延展，能够在成形面10的周缘部10b处的阻力较小的状态下产生从中央侧向周边侧的平滑的材料移动。因而，通过将由压料圈3对板状工件P1的夹持位置设定为与冲头11的成形面10的周缘部10b接近的位置，能够使该板状工件P1的丢弃拉深对应部B1非常窄而使材料成品率大幅提高，并且能够对压力成形物P赋予较高的拉伸刚性，而且即使在由成形面10的凹凸形成的截面实际长度较短的部位发生因材料过多造成的应变，也成为通过延展过程中的材料移动而应变部分的剩余材料被有效地向周边侧拉出的形态，由此应变被消除。

此外，由于在加压结束后将各压料圈3沿着反加压轴方向变位而使压力成形物P1从冲头11的成形面10脱离，进而，在将该压料圈3的两夹持部件3a、3b分离后或者在其分离后将压力成形物P取出后，使两夹持部件3a、3b向内侧方向变位，将两夹持部件3a、3b向板状工件P1约束前的初始位置送回，所以压力成形物P从冲头11的成形面10离开，在被从由压料圈3……进行的约束解除之前维持延展时的成形形状，所以防止了由两夹持部件3a、3b带来的压力成形物的变形。于是，冲头11和压料圈3的沿着加压轴方向的相对变位既可以是冲头11作为可动模移动，也可以是压料圈3与冲模21侧一体或独立地移动。

根据技术方案2的发明，由于在冲模21侧动作的上述压力成形方法中，从约束板状工件P1周边部到该板状工件P1重合到冲头11的成形面10上，各压料圈3与冲模21一体地沿着加压轴方向变位，接着通过冲模21的动作力使各压料圈3向外侧方向变位，所以作为压料圈3的变位用不使用另外的驱动机构，能够将用于压力成形的装置紧凑而高性能地构成。

根据技术方案3的发明，在上述压力成形方法中，当板状工件P1重合到冲头11的成形面10上后通过各压料圈3的向外侧方向的变位而该板状工件P1延展时，首先通过压料圈3相对于加压轴方向以特定角度范围向斜外侧方向变位，能够发挥充分的拉深作用，再通过向相对于加压轴方向正交的外侧方向变位，拉伸角度变浅，所以在延展的最后阶段，冲头11的成形面10的周缘部10b的材料移动的阻力减小，通过材料移动的促进，将板状工件P1的内部应变有效地降低，由此能够稳定地得到具备更高的尺寸精度及拉伸刚性的高品质的压力成形物P。

根据技术方案4的发明，作为在上述压力成形中使用的装置，由于随着冲模21向冲头11接近，在从用各压料圈3的两夹持部件3a、3b间约束板状工件P1的周边部、接着该板状工件P1被推压在冲头11的成形面10上而重合到在冲头11与冲模21之间被加压的过程中，通过外侧变位机构，各压料圈3向外侧方向变位而将该板状工件P1延展，在成形结束后，随着冲模21从冲头11离开间隔，各压料圈3通过夹持器支承部件4的弹力施力而与冲模21一起变位，接着，相对于在变位极限停止的第1夹持部件3a，第2夹持部件3b与冲模11一体地变位而分离，该分离的两夹持部件3a、3b通过内侧变位机构向初始位置返回，所以能够以简单的装置结构提供一种装置，该装置能够效率良好且稳定地制造出上述具备较高尺寸精度及拉伸刚性的高品质的压力成形物P。

根据有关技术方案5的发明的压力成形装置，由于各压料圈3的内侧变位机构仅由流体压力缸（气缸6）使第1夹持部件3a向内侧变位而向初始位置返回，当冲模21为了下次压力成形而向加压轴方向动作时，第2卡止部件3b也自动地向内侧变位而向初始位置返回，所以与在两夹持部件3a、3b的各自上设置内侧变位用的动力机构的情况相比，装置结构变得简洁且高性能。

根据有关技术方案6的发明的压力成形装置，在由外侧变位机构使板状工件P1延展时，首先通过压料圈3相对于加压轴方向向斜外侧方向变位，能够发挥充分的拉深作用，而且接着由于该压料圈3向相对于加压轴方向正交方向变位，所以在延展的最后阶段中拉伸角度变浅，冲头11的成形面10的周缘部10b的材料移动的阻力减小，通过材料移动的促进，板状工件P1的内部应变被有效地降低，由此能够稳定地得到具备更高的尺寸精度及拉伸刚性的高品质的压力成形物P。并且，由于通过伴随着第1夹持部件3a侧和冲头11侧的倾斜滑动接触部35、13彼此的滑动接触的倾斜引导作用进行上述向斜外侧方向的变位，接着通过伴随着夹持器支承部件4的移动停止的惯性力进行向相对于加压轴方向的正交方向的变位，所以用来产生两变位的构造变得很简洁，并且能够得到较高的动作可靠性。

根据技术方案7的发明，在上述压力成形装置中，由于压料圈3的第2夹持部件3b的相对于冲模21侧的远近移动方向以越靠远方越远离冲头11侧的方式，相对于与加压轴方向的正交面以特定的角度范围倾斜，所以在成形中能够可靠地阻止第2夹持部件3b向冲模21侧接近的运动。

附图说明

图1是表示有关本发明的第1实施方式的压力成形装置的成形前后的状态的主要部的纵剖侧视图。

图2是表示该压力成形装置的冲头侧金属模的长度方向半部的立体图。

图3是将该压力成形装置的夹持器支承部件和压料圈的第1夹持部件用长度方向半部表示的立体图。

图4是将该压力成形装置的冲模侧金属模和压料圈的第2夹持部件用长度方向半部表示的立体图。

图5表示该压力成形装置的主要部，图5（a）是在板状工件夹持前压料圈的第2夹持部件处于外侧位置的状态的纵剖侧视图，图5（b）是该第2夹持部件向内侧变位的中途的纵剖侧视图。

图6表示该压力成形装置的主要部，图6（a）是在板状工件夹持前压料圈的第2夹持部件内侧变位到初始位置的状态的纵剖侧视图，图6（b）是夹持着板状工件的阶段的纵剖侧视图。

图7表示该压力成形装置的主要部，图7（a）、图7（b）是工件重合在冲头的成形面上的阶段的相互不同的位置的纵剖侧视图。

图8表示该压力成形装置的主要部，图8（a）是加压结束时的纵剖侧视图，图8（b）是使加压结束后的压力成形物从冲头脱离后的阶段的纵剖侧视图。

图9表示该压力成形装置的主要部，图9（a）是在加压结束后将压料圈的第1夹持部件和第2夹持部件分离后的状态的纵剖侧视图，图9（b）是在加压结束后使第1夹持部件向内侧方向变位后的状态的纵剖侧视图。

图10表示有关本发明的第2实施方式的压力成形装置的主要部，图10（a）是使压料圈向斜外侧方向变位后的状态的纵剖侧视图，图10（b）是接着使该压料圈向相对于加压轴方向正交的方向变位后的状态的纵剖侧视图。

图11是表示本发明的第1及第2实施方式的压力成形装置的压料圈的第1及第2夹持部件的变位循环的线图。

图12表示以往的压力成形装置的成形动作，图12（a）是成形前的纵剖侧视图，图12（b）是成形后的纵剖侧视图。

图13概略地表示压力成形物的一例，图13（a）是立体图，图13（b）是主要部的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对有关本发明的压力成形方法及压力成形装置具体地说明。

有关本发明的第1实施方式的压力成形装置如图1所示，由安装在基座（图示省略）上的作为固定下模的冲头侧金属模1、与其对置而固设在图示省略的压头的下表面侧的作为可动上模的冲模侧金属模2、将矩形的板状工件P1的周边部按照各边夹持约束的4台独立的压料圈3……、和矩形框状的夹持器支承部件4构成。并且，各压料圈3由经由夹持器支承部件4被保持在冲头侧的第1夹持部件3a、和被保持在冲模侧的第2夹持部件3b构成。

冲头侧金属模1如在图2中也表示那样，朝上突设有俯视为矩形、顶部作为整体形成凸型的成形面10的冲头11，并且具备从该冲头11的基部整周向外侧伸出的水平平台12。另外，在成形面10上具有局部的凹部10a。在该冲头11的各侧面11a上，突设有形成朝向斜上方的倾斜面的多个倾斜滑动接触部13、和多个垂直滑动接触部14，在这些滑动接触部13、14的表面上固接着滑动板5。此外，水平平台12沿着冲头11的各侧面11a以内外2列隔开一定间隔形成有许多销插通孔15……，在四角上具有俯视大致矩形的上方突出部12a……，并且在外端缘上形成有将这些上方突出部12a……间连接的突缘部12b……。并且，在水平平台12的各上方突出部12a的上表面上，具备带有导引销16a的模抵接部16，并且在这些上方突出部12a……的相互对置的各侧面上，具有矩形凸面状的夹持器滑动接触部17，进而，在沿着长度方向的各突缘部12b的附近、接近于各上方突出部12a的4个部位，立设有对于夹持器支承部件4的防松脱用安全销18。

冲模侧金属模2如也在图4中表示那样，由朝下突设的俯视矩形的冲模21、和从其基部整周向外侧稍稍朝上倾斜而伸出的倾斜平台22构成，冲模21的朝下的成形面20对应于冲头11的成形面10而整体上呈凹型，并且具有与冲头11侧的局部的凹部10a对应的局部的凸部20a。在该冲模21的各侧面21a的多个部位上，具有固接着滑动板5的矩形凸面状的夹持器对接部23。另一方面，倾斜平台22沿着冲模21的各边固接着多片滑动板5，并且在四角上具有俯视大致矩形的下方突出部22a……，在外端缘上形成有将这些下方突出部22a……间连接的朝下的突缘部22b……。并且，在倾斜平台22的各下方突出部22a的下表面上，设有与冲头11侧的模抵接部16对应的带有销孔24a的模抵接部24，此外，在与冲模21的各边对应的两侧部，在从倾斜平台22的倾斜面向下方离开间隔的位置，设有与该倾斜面平行而向对置方向伸出的带板状的夹持器保持部25、25。

夹持器支承部件4如也在图3中表示那样，从上下较厚的外框部4a的下部朝内水平地伸出平板部4b，在下表面侧突设有多根缓冲销41……。在该平板部4b的上表面侧固接着多片滑动板5，在各边的中央位置上安装着使活塞杆6a朝外突出的往复运动式的气缸6。并且，外框部4a的矩形的各角部分向内侧凹陷为俯视L字形，对应于该L字形的各边而设有从上表面部向平板部4b上伸出的带板状的夹持器保持部42，并且面向外侧在相邻的两侧面上分别形成有固接着滑动板5的矩形凸面状的垂直滑动接触部43。此外，外框部4a的各边中央部面向内侧凹陷，在其凹陷部分中，固接在气缸6的活塞杆6a的前端上的纵长矩形的连结板61向上方突出。

该夹持器支承部件4通过将缓冲销41……插通到冲头侧金属模1的水平平台12的销插通孔15……中，在冲头侧金属模1的水平平台12上以将冲头11包围的形式经由该缓冲销41……可升降地配置，并且设定为，在矩形的各角部，各垂直滑动接触部43与水平平台12上的上方突出部12a的夹持器滑动接触部17滑动接触。

各压料圈3的第1夹持部件3a如也在图3中表示那样，整体呈细长的棒状，在其内缘侧的朝上的夹持面30a上形成有沿着长度方向的凹槽31a，在比该夹持面30a靠外侧具有向上方突出的各多个卡合突起32及卡合突片33，并且在长度方向中间部面向外侧形成有对于夹持器支承部件4的气缸6的螺纹止动部34，此外，在内侧面上，分别在多个部位形成有形成朝向斜下方的倾斜面的倾斜滑动接触部35和垂直滑动接触部36。于是，在各卡合突起32的内端侧具有朝向斜上方的倾斜引导部32a、和连接在其下端上的垂直抵接部32b，此外，在位于长度方向两端的卡合突起32的顶面上具有定位用销孔301。另外，在第1夹持部件3a的上表面上，设有作为对于第2夹持部件3b的对接止动件的多个圆形突起302。

各第1夹持部件3a在长度方向两端部经由夹持器保持部42、42被抱持的状态下内外方向移动自如地支承在夹持器支承部件4的平板部4b上，并且将固接在气缸6的活塞杆6a的前端上的连结板61对螺纹止动部34螺纹止动连结，由此通过该气缸6的退缩动作向内侧变位。在该支承状态下，第1夹持部件3a的倾斜滑动接触部35和垂直滑动接触部36分别对置于冲头11的倾斜滑动接触部13和垂直滑动接触部14。并且设定为，在该第1夹持部件3a的内侧移动极限处，两垂直滑动接触部36、14如图1的左半部表示那样抵接，另一方面，在该第1夹持部件3a的上升位置，倾斜滑动接触部35、13离开间隔。另外，冲头11的倾斜滑动接触部13和第1夹持部件3a的倾斜滑动接触部35被设定为相同的倾斜角度。

另一方面，各压料圈3的第2夹持部件3b如也在图4中表示那样，纵截面是大致倒L字形，呈与第1夹持部件3b对应的长度的细长的棒状，其内缘侧的垂下部的下端构成朝下的夹持面30b，在该夹持面30b上形成有沿着长度方向的筋条31b。并且，在该垂下部的外表面侧的长度方向多个部位上，具有构成朝向斜下方的倾斜引导部37b和连接在其上端的垂直抵接部37b的卡合凸部37，并且形成有垂直方向的凹陷部38。进而，在该垂下部的内表面侧的长度方向多个部位上，形成有矩形凸面状的冲模对接部39。此外，该第2夹持部件3b的基部以上表面越靠外侧越高的方式平缓倾斜，并且在两端部朝下突设有定位销303。304是作为对于第1夹持部件3a的对接止动件的圆形突起，305是对于冲模侧金属模2的落下防止用安全销。

各第2夹持部件3b在长度方向两端部经由夹持器保持部25、25被抱持的状态下内外方向移动自如地支承在冲模侧金属模2的倾斜平台22的下表面侧。于是，在该第2夹持部件3b的支承状态下，其基部的上表面侧经由滑动板5对倾斜平台22的下表面滑动接触，并且在内侧移动极限处，冲模对接部39抵接在冲模21侧的夹持器对接部23上。

此外，各压料圈3设定为，当第1及第2夹持部件3a、3b都处于内侧移动极限时，两夹持部件3a、3b的夹持面30a、30b上下对置，第2夹持部件3的筋条31b能够嵌合到第1夹持部件3a的凹槽31a中，并且在该嵌合状态下两夹持部件3a、3b的垂直抵接部32b、37b抵接，并且第2夹持部件3的定位销303插嵌到第1夹持部件3a的定位用销孔301中，进而第1夹持部件3a的卡合突片33嵌合到第2夹持部件3的凹陷部38中。

为了通过上述结构的压力成形装置将由金属薄板构成的板状工件P1压力成形，首先如图1的左半部所示，在冲模21从冲头11向上方离开、各压料圈3的第1夹持部件3a和第2夹持部件3b上下离开间隔的状态下，将板状工件P1以周边部支承在4台压料圈3的各第1夹持部件3a的夹持面30a上的方式水平地配置。此时，各第1夹持部件31在内侧移动极限处于上限位置，在其垂直滑动接触部35接触在冲头11的垂直滑动接触部13上的状态下，夹持面30a配置在比冲头11的成形面10的顶端高的位置。此外，第2夹持部件3b在其夹持面30b配置在比与第1夹持部件3a的夹持面30a对置的位置靠外侧的状态下，被与冲模21一体地抬起而待机。

从上述待机状态起，如图5（a）所示，通过使冲模侧金属模2如箭头a1那样向下运动，压料圈3的第2夹持部件3b也与冲模21一体地下降。在该下降中途，如图5（b）所示，第2夹持部件3b的倾斜引导部37a抵接在第1夹持部件3a的倾斜引导部32a上，通过其倾斜引导作用，第2夹持部件3b如箭头a2那样向内侧变位。接着，如图6（a）所示，两夹持部件3a、3b的垂直抵接部32b、37b抵接，在该阶段中，第2夹持部件3的定位销303向成为同心的第1夹持部件3a的定位用销孔301嵌入，并且第2夹持部件3b的冲模对接部39抵接在冲模21侧的夹持器对接部23上，由此将第2夹持部件3b相对于第1夹持部件3a精密地定位。

因而，通过第2夹持部件3b与冲模21一起进一步下降，如图6（b）那样，用两夹持部件3a、3b的夹持面30a、30b间将板状工件P1的周边部夹紧，通过筋条31b啮合到凹槽31a中，在该板状工件P1的周缘部形成槽形G。这样，板状工件P1被压料圈3在周边部约束，但该约束力被经由夹持器支承部件4支承着第1夹持部件3a的缓冲销41的加压轴方向的施加弹力（缓冲垫力）承担。

如果冲模21进一步向下运动，则如图7（a）所示，通过其向下运动力，压料圈3整体一边将垂直滑动接触部36滑动接触在冲头11的垂直滑动接触部14上一边与冲模21一体地如箭头a3那样下降，受该压料圈3约束的板状工件P1接触在冲头11的成形面10上，接着一边被拉伸一边适应于该成形面10的大致整体而重合，由此将除了该成形面10的凹部10a以外的三维形状忠实地转印到板状工件P1上。并且，如图7（b）所示，在板状工件P1重合到冲头11的成形面10的周缘部10b附近的阶段中，压料圈3的第1夹持部件3a的倾斜滑动接触部35抵接在冲头11的倾斜滑动接触部13上。

接着，如果冲模21向下运动，则如图8（a）所示，通过由倾斜滑动接触部13、35的滑动接触实现的倾斜引导作用，压料圈3一边下降一边向从压力成形部离开的外侧方向即箭头a4方向变位。随着该外侧变位，被压料圈3约束周边部的板状工件P1被向外侧拉出而延展，发挥希望的拉深作用，并且通过向下运动的冲模21的成形面20在最终阶段中压接在板状工件P1上，该板状工件P1在冲头11与冲模21之间被加压，成为具有包括凹部的规定的成形形状的压力成形物P。另外，在该延展过程中，压料圈3的第1夹持部件3a一边将夹持器支承部件4抵抗缓冲销41的施力推下，一边以经由滑动板5在该夹持器支承部件4的水平部4b上向外侧滑动的形式，如箭头a5那样向斜下方变位。另一方面，第2夹持部件32与第1夹持部件31一体地向外侧方向变位，但由于经由滑动板5与冲模21侧的朝向斜上方的倾斜平台22滑动接触，所以相对于向下运动的冲模21一边如箭头a6那样相对地上升一边向外侧变位。此外，气缸6在加压过程中被设定为伸缩自如的状态，随着第2夹持部件32的外侧变位，活塞杆6a伸长。

在该压力成形的结束后，如在图8（b）中表示那样，如果使冲模侧金属模2如箭头a7那样向上运动，则压料圈3也受到缓冲销41的施加弹力，在保持着压力成形物P的状态下与夹持器支承部件4一体地如箭头a8那样上升。并且，如在图9（a）中表示那样，即使该压料圈3的第1夹持部件3a在缓冲销41的施加弹力带来的上升极限处停止，第2夹持部件3b也与冲模21一体地如箭头a9那样上升，所以两夹持部件3a、3b上下分离，能够将载置在该第1夹持部件3a上的压力成形物P取出。在将该压力成形物P取出后的阶段中，压料圈3的两夹持部件3a、3b配置在从压力成形部离开的外侧位置。

接着，压料圈3的两夹持部件3a、3b作为进行下次压力成形的准备，为了将板状工件P1的周边部在正确位置夹紧约束，需要向接近于压力成形部的初始位置返回。因此，如在图9（b）中表示那样，通过使气缸6收缩动作，在夹持器支承部件4上使第1夹持部件3a向内侧滑动变位，由此，如图1的左半部那样，其垂直滑动接触部36向与冲头11侧的垂直滑动接触部14抵接的初始位置返回。另一方面，关于第2夹持部件3b，即使配置在外侧位置，如已经叙述那样，通过在成形开始时冲模侧金属模2向下运动的中途，其倾斜引导部37a滑动接触在第1夹持部件3a的倾斜引导部32a上，由倾斜引导作用自动地向内侧变位，也回到筋条31b正确地对置于第1夹持部件3a的凹槽31a的初始位置。

在由上述第1实施方式的压力成形装置进行的压力成形中，在从由压料圈3约束了周边部的板状工件P1接触在冲头11的成形面10上到在冲头11与冲模21之间被加压的过程中，首先使各压料圈3沿着加压轴方向变位，使板状工件P1重合在冲头11的成形面10上后，在该阶段中板状工件P1几乎不减少成形容许量而适应于冲头11的成形面10的大致整体，该成形面10的除了凹部10a以外的三维形状被转印到板状工件P1上。接着，通过使该压料圈3朝向斜下方向外侧方向变位而将该板状工件P1延展，能够在成形面10的周缘部10b处的阻力较小的状态下产生从中央侧向周边侧的平滑的材料移动。因而，通过将由压料圈3……对板状工件P1的夹持位置设定在接近于冲头11的成形面10的周缘部10b的位置，能够使该板状工件P1的丢弃拉深对应部B1非常窄而大幅提高材料成品率，并且对压力成形物P赋予较高的拉伸刚性，而且即使在因成形面10的凹凸形成的截面实际长度较短的部位发生因材料过多造成的应变，也成为通过延展过程中的材料移动而应变部分的剩余材料被有效地向周边侧拉出的形态，由此应变被消除。

并且，在成形结束后，使各压料圈3沿着加压轴方向变位而使压力成形物P从冲头11的成形面10脱离，再使该压料圈3的两夹持部件3a、3b分离并将压力成形品P取出后，使分离的两夹持部件3a、3b向内侧方向变位，向板状工件P1约束前的初始位置返回，所以压力成形物P从冲头11的成形面10离开，在被从压料圈3……的约束解除之前维持延展时的成形形状，由此防止压力成形物P的变形。即，如果成形结束后的各压料圈3的两夹持部件3a、3b在约束着压力成形物P的周边部的状态下、通过回动弹簧的蓄力等而有向内侧方向返回的运动，则压力成形物P不能保持延展时的成形形状而变形。

此外，压料圈3在从将板状工件P1的周边部约束到该板状工件P1重合到冲头11的成形面10上的行程中，与向下运动的冲模21一体地沿着加压轴方向下降，接着在到成形结束为止的行程中，也通过冲模21的动作力而利用倾斜滑动接触部13、35处的滑动向外侧方向变位，所以作为其变位用不使用另外的驱动机构，除了能够将压力成形装置相应地在功能上简洁地构成以外，还具有能够通过较大的加压压力得到可靠而稳定的动作性和良好的耐久性的优点。

进而，由于压料圈3的第2夹持部件3b的相对于冲模21侧的远近移动方向以越靠远方越远离冲头11侧的方式相对于与加压轴方向的正交面倾斜，所以能够在成形中阻止第2夹持部件3b向冲模21侧接近的运动。此外，在将冲模21的动作力通过倾斜引导转换为压料圈3的向外侧方向的变位力的情况下，为了使压料圈3的外侧变位变容易，优选的是使由冲头11和冲模21对压料圈3的夹持角度变大，但由于能够使相对于冲头11侧的角度量率变小第2夹持部件3b的上述移动方向的倾斜量，所以即使将该夹持角度确保得较大，倾斜滑动接触部13、35的倾斜角度的容许幅度也变宽，由此设计的自由度提高，还具有容易与板状工件P1的材质或厚度、压力成形物的要求特性等对应的优点。

接着，对有关本发明的第2实施方式的加压装置进行说明。在该第2实施方式的加压装置中，在图2所示的冲头侧金属模1的水平平台12上，如由假想线表示那样设置正方形凸面状的多个止动件7……，但其他结构全部与已述的第1实施方式的加压装置同样。因而，在该第2实施方式中，对于止动件7以外的各结构部赋予与第1实施方式相同的附图标记而省略说明。

在由该第2实施方式的压力成形装置进行的压力成形中，与上述第1实施方式同样，将板状工件P1的周边部用各压料圈3的两夹持部件3a、3b间夹紧约束，通过使各压料圈3随着冲模侧金属模2的向下运动而下降，首先该板状工件P1接触在冲头11的成形面10上，接着一边被拉伸一边适应于该成形面10的整体而重合（参照图7）。并且，在该板状工件P1重合到冲头11的成形面10的周缘部10b附近的阶段中，各压料圈3的第1夹持部件3a的倾斜滑动接触部35抵接在冲头11的倾斜滑动接触部13上，接着，通过冲模侧金属模2向下运动，在伴随着两倾斜滑动接触部13、35的滑动接触的倾斜引导作用下，各压料圈3朝向斜下方向外侧方向变位，随着该外侧变位，板状工件P1被向外侧拉出而延展。

在这样各压料圈3朝向斜下方向外侧方向变位的过程中，夹持器支承部件4也抵抗缓冲销41……的施力而下降，但由于该夹持器支承部件4仅能够升降，所以各压料圈3相对于夹持器支承部件4向水平方向相对变位。然而，在该第2实施方式中，如图10（a）所示那样设定为，在冲模21马上要压接到板状工件P1上之前的阶段中，夹持器支承部件4抵接在处于冲头侧金属模1的水平平台12上的止动件7上而停止下降。因而，朝向斜下方向外侧方向变位中的各压料圈3随着该夹持器支承部件4的停止下降，如图10（b）所示，通过惯性力瞬间地向水平方向外侧变位，之后，板状工件P1马上在冲模21与冲头11之间被压力成形。

在该第2实施方式的压力成形中，首先通过压料圈3相对于加压轴方向向斜下方的外侧方向变位，与上述实施方式1的情况同样能够发挥充分的拉深作用，而且，由于该压料圈3接着水平地向外侧变位，所以在延展的最后阶段拉伸角度变浅，冲头11的成形面10的周缘部10b的材料移动的阻力减小，通过材料移动的促进，板状工件P1的内部应变被有效地降低，由此能够稳定地得到具备更高的尺寸精度及拉伸刚性的高品质的压力成形物P。并且，在该第2实施方式中，由于通过伴随着第1夹持部件3a侧和冲头11侧的倾斜滑动接触部35、13彼此的滑动接触的倾斜引导作用进行上述向斜外侧方向的变位，通过伴随着夹持器支承部件4的停止移动的惯性力进行接着的向相对于加压轴方向的正交方向的变位，所以还具有用来产生两变位的构造变得很简洁、并且能得到较高的动作可靠性的优点。

图11的线图表示上述第1及第2实施方式的压料圈3的变位循环，下侧的线A1、A2表示第1夹持部件3a的运动，上侧的线B1、B2表示第2夹持部件3b的相对于冲模21的相对运动，线A1及线B1对应于第1实施方式，线A2及线B2对应于第2实施方式。

即，第1夹持部件3a在第1实施方式的情况下，如用线A1表示那样，沿着下述4行程的变位循环：从在板状工件P1的约束前待机的初始位置S1下降，从约束后的板状工件P1与冲头11的成形面大致重合的位置S2朝向斜下方向外侧变位，从冲模21合接在冲头11上的位置S3上升，从其上升极限的位置S4向内侧变位而向初始位置S1返回。相对于此，在第2实施方式的情况下，如用线A2表示那样，沿着下述5行程的变位循环：从初始位置S1下降，从位置S2同样朝向斜下方向外侧变位，但从冲模21马上要合接在冲头11上之前的位置S5水平地向外侧变位，从冲模21合接在冲头11上的位置S6上升，从其上升极限位置S7向内侧变位而向初始位置S1返回。另一方面，第2夹持部件3b的相对于冲模21的相对变位，在第1实施方式中为在板状工件P1的约束前待机的初始位置T1与对应于第1夹持部件3a侧的位置S4的外侧位置T2之间、在第2实施方式中为初始位置T1与对应于第1夹持部件3a侧的位置S7的外侧位置T3之间的、分别沿着倾斜方向的直线往复的变位循环。

这里，在位置S2→S3之间，在第1实施方式中表示第1夹持部件3a朝向斜下方向外侧变位的过程中的板状工件P1的延展方向和延展量。相对于此，在第2实施方式中，第1夹持部件3a从位置S2与第1实施方式同样朝向斜下方向外侧变位，但由于从比位置S3靠跟前侧的位置S5起变位的朝向转换为水平，所以在达到位置S6的时点，板状工件P1的延展方向如线C表示那样变化为以角度α较平缓的倾斜，并且可知延展量也比第1实施方式增大。另外，位置S3与S6的高低差h1等于位置T2与T3的高低差h2。

板状工件P1的延展中的第1夹持部件3a（压料圈3）的向外侧的变位方向没有被特别限制，推荐使相对于图示的加压轴方向Y的角度θ1为20～70°的范围。即，如果使板状工件P1的延展方向成为上述角度范围的倾斜方向，则能够使冲头11的成形面10的周缘部10b附近的材料移动的阻力变小而加强延展程度，并且能够发挥充分的拉深作用，所以能够对压力成形物P的产品部A赋予良好的拉伸刚性。

另一方面，关于第2夹持部件3b相对于冲模21的相对变位的方向，优选的是以冲模21为基准、将相对于与图示的加压方向Y垂直的方向（在例示中是水平方向X）的角度θ2设为1～10°的范围。如果该角度θ2过小，则在成形中难以可靠地阻止第2夹持部件3b向冲模21侧接近的运动。相反，如果该角度θ2过大，则从冲模21向第2夹持部件3b施加的加压动作力的朝外分力变得过大，压料圈3对板状工件P1的夹持力变得不充分。

另外，作为在压力成形品P的取出后将各压料圈3的两夹持部件3a、3b向初始位置送回的内侧变位机构，也可以在两夹持部件3a、3b的各自上设置气缸那样的内侧变位用的动力机构。但是，如果如实施方式那样、采用由动力机构仅使第1夹持部件3a向内侧变位、通过利用冲模21的向加压方向的动作的倾斜引导作用使第2夹持部件3b向内侧变位的方式，则装置结构变得简洁且高性能。另外，作为内侧变位用的动力机构，也可以采用包括液压的流体压力缸、马达驱动的凸轮机构或曲柄机构等。

此外，成形结束后的各压料圈3的分离的两夹持部件3a、3b在上述压力成形例中在将压力成形物P取出后向初始位置送回，但在本发明中也可以在压力成形物P的取出前向初始位置送回。即，在压料圈3的两夹持部件3a、3b分离的阶段中，为在其一方侧以周边部支承载置压力成形物P的形式，但由于其周边部是非约束状态，所以即使支承的夹持部件向初始位置返回，在该夹持部件上也只是周边部错移，不发生压力成形物P自身的变形。因而，例如在第1及第2实施方式的压力成形装置中，如果在成形结束后使各压料圈3的两夹持部件3a、3b上下分离，则压力成形物P成为载置在第1夹持部件3a上的状态，但即使原样通过气缸6使第1夹持部件3a向内侧变位，压力成形物P也只是周缘部的槽形G从第1夹持部件3a的凹槽31a偏离，只要在接着通过冲模2侧的动作将第2夹持部件3b向初始位置送回之前将该压力成形物P取出就可以。

在本发明的压力成形方法及成形装置中，除了如实施方式那样使冲头11为固定下模、使冲模21为可动上模的结构以外，也可以采用冲头11与冲模21的上下关系和实施方式相反的结构、冲头11作为可动模移动的结构、或使加压轴方向为斜向或横向的结构等。此外，关于用来使压料圈3向远离压力成形部的外侧方向变位的外侧变位机构，并不限于在实施方式中例示的通过冲头11侧与压料圈3侧的倾斜滑动接触部13、35彼此的滑动接触实现的倾斜引导方式，也可以采用通过一方的倾斜导引部与另一方的辊的滚动接触实现的倾斜引导方式、经由楔形滑块的倾斜引导方式、利用凸轮、曲柄、导轨、万向接头等的变位方式、其他的将可动加压模的向加压方向的运动向远离冲头11的方向转换的各种变位方式、还有用液压缸等使压料圈3单独变位的方式等。

另外，在本发明的压力成形中，如已经叙述那样，使约束着板状工件P1的各压料圈3沿着加压轴方向Y变位而使该板状工件P1重合到冲头11的成形面10上，接着使该压料圈3向外侧方向变位而使板状工件P1延展，但对于其变位方向的切换的时机不需要那么严格。即，上述变位方向的切换只要在对板状工件P1大致转印了冲头11的凸面形状的阶段中进行就可以，也可以在该板状工件P1覆盖到冲头1的成形面10的周缘之前开始延展。

此外，压料圈3在如上述那样板状工件P重合在冲头1的成形面10上之后，在已述的实施方式中向斜外侧方向以1行程直线地变位，但也可以使该向斜外侧方向的变位为倾斜角度不同的多个行程，或曲线地变位。例如，在根据倾斜引导方式、设为倾斜角度不同的多个行程的情况下，只要以将冲头1侧与压料圈3（第1夹持部件3a）侧的倾斜滑动接触部设为多段、越靠后则相对于加压轴方向的倾斜角度越大的方式构成就可以。另一方面，在曲线地变位的情况下，只要将滑动接触部设定为曲面就可以。

进而，关于压料圈3，在实施方式中设为与俯视大致矩形的压力成形部的各边对应的4台，但例如在压力成形部是俯视大致三角形或圆形的情况下设为3台，在五边形以上的多边形的情况下设为与其各边对应的台数，在使细长的板状的板状工件P1仅在宽度方向上延展的情况下设为在该宽度方向上对置的两台等，可以根据压力成形部的形状及要求的延展方向设定为两台以上的适当的数量。此外，关于夹持器支承部件4，也可以不像实施方式那样做成围绕冲头11的外侧的环状的一体物，而按照一台或多台压料圈3对应而使用相互独立的多个部件。

关于由压料圈3的两夹持部件3a、3b实现的板状工件P1的约束形态，并不限于如实施方式那样通过凹槽31a与筋条31b的啮合在板状工件P1的周边部形成槽形G的形态，可以采用通过两夹持部件3a、3b间使该周边部弯曲为L字形或ヘ字形而夹持等各种约束形态。除此以外，在本发明中，关于冲头11及冲模21的形状及构造、它们的成形面10、20的形态等细节部结构，可以在实施方式以外进行各种设计变更。此外，在本发明中作为对象的板状工件P1并不限于例示的金属薄板，包括聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酸等热塑性树脂板材、FRP那样的纤维强化树脂板材、它们的层叠板材、树脂层压金属板材等各种材质。

附图标记说明

1冲头侧金属模

10成形面（压力成形部）

11冲头

13倾斜滑动接触部（外侧变位机构）

14垂直滑动接触部

2冲模侧金属模

20成形面（压力成形部）

21冲模

3压料圈

3a第1夹持部件

3b第2夹持部件

32a倾斜引导部（内侧变位机构）

35倾斜滑动接触部

36垂直滑动接触部

37a倾斜引导部（内侧变位机构）

4夹持器支承部件

41缓冲销

6气缸（流体压力缸，内侧变位机构）

7止动件

P压力成形物

P1板状工件。

Claims (7)

1.一种压力成形方法，在一边将板状工件的周边部用相互独立的多台压料圈约束、一边在冲头与冲模之间加压时，将该板状工件从周边侧拉伸而使其延展，其特征在于，

作为各压料圈，使用由一对夹持部件构成的结构，所述一对夹持部件能够接触分离地对置配置且用相互间将板状工件的周边部夹紧；

由这些压料圈约束的板状工件接触在冲头的成形面上，进行至少两阶段的变位操作后，冲头与冲模之间被加压，所述至少两阶段的变位操作是使各压料圈沿着加压轴方向变位而使板状工件重合在冲头的成形面上的第1步骤、和接着使各压料圈向外侧方向变位而使板状工件延展的第2步骤；

在加压结束后将各压料圈沿着反加压轴方向变位而使压力成形物从冲头的成形面脱离，进而在将该压料圈的两夹持部件分离后或者在其分离后将压力成形物取出后，使两夹持部件向内侧方向变位，将两夹持部件向板状工件约束前的初始位置送回。

2.如权利要求1所述的压力成形方法，其特征在于，

在通过冲模侧的动作进行的成形过程中，从板状工件周边部的约束到该板状工件重合到冲头的成形面上，使各压料圈与冲模一体地沿着加压轴方向变位，接着到成形结束为止通过冲模的动作力使各压料圈向上述外侧方向变位。

3.如权利要求1所述的压力成形方法，其特征在于，

从由上述压料圈约束的板状工件接触在冲头的成形面上到在该冲头与冲模之间被加压的过程中的上述变位操作通过下述3个阶段进行：使各压料圈沿着加压轴方向变位而使板状工件重合到冲头的成形面上，接着使各压料圈相对于加压轴方向向斜外侧方向变位，进而使各压料圈向相对于加压轴方向正交的外侧方向变位而使板状工件延展。

4.一种压力成形装置，在一边将板状工件的周边部用相互独立的多台压料圈约束、一边在冲头与冲模之间加压时，将该板状工件从周边侧拉伸而使其延展，其特征在于，

上述冲头构成固定模，上述冲模构成可动模；

各压料圈由第1及第2夹持部件构成，所述第1及第2夹持部件对置配置且用相互间将板状工件的周边部夹紧而约束，各压料圈的第1夹持部件在冲头侧相对于压力成形部远近移动自如地被保持在夹持器支承部件上，第2夹持部件相对于压力成形部远近移动自如地被保持在冲模侧，所述夹持器支承部件沿加压轴方向被弹力施力；

所述压力成形装置具备外侧变位机构和内侧变位机构，所述外侧变位机构通过成形过程中的冲模的向加压轴方向的动作力使各压料圈向外侧方向变位，所述内侧变位机构在成形结束后使各压料圈的分离的两夹持部件向内侧方向变位而将两夹持部件向板状工件约束前的初始位置送回；

所述压力成形装置构成为，在成形时，随着冲模向冲头接近，用各压料圈的两夹持部件间约束板状工件的周边部，由这些压料圈约束的板状工件接触在冲头的成形面上，进行至少两阶段的变位操作后，冲头与冲模之间被加压，所述至少两阶段的变位操作是使各压料圈沿着加压轴方向变位而使板状工件重合在冲头的成形面上的第1步骤、和接着使各压料圈向外侧方向变位而使板状工件延展的第2步骤；在成形结束后，随着冲模从冲头离开间隔，各压料圈通过上述夹持器支承部件的弹力施力而与冲模一起变位，接着，相对于在变位极限停止的第1夹持部件，第2夹持部件与冲模一体地变位而分离，该分离的两夹持部件通过上述内侧变位机构向上述初始位置返回。

5.如权利要求4所述的压力成形装置，其特征在于，

上述内侧变位机构由流体压力缸和倾斜引导部构成，所述流体压力缸使压料圈的第1夹持部件向冲头侧移动，所述倾斜引导部设在第1及第2夹持部件上且能够相互滑动接触，所述内侧变位机构构成为，在由上述流体压力缸使第1夹持部件向内侧移动后，在冲模为了下次压力成形而向加压轴方向动作的中途，保持在该冲模侧的第2夹持部件和第1夹持部件的倾斜引导部彼此滑动接触，通过其倾斜引导作用使第2夹持部件向内侧变位。

6.如权利要求4所述的压力成形装置，其特征在于，

上述外侧变位机构构成为，通过倾斜引导作用而使该压料圈向相对于加压轴方向成20～70°的斜外侧方向变位，接着，通过由止动件使夹持器支承部件的向反施力方向的移动停止时的该压料圈的惯性力，使该压料圈向相对于加压轴方向正交的外侧方向变位，所述倾斜引导作用伴随着相对设在压料圈的第1夹持部件侧和冲头侧的倾斜滑动接触部彼此的滑动接触。

7.如权利要求4所述的压力成形装置，其特征在于，

压料圈的第2夹持部件的相对于冲模侧的远近移动方向以越靠远方越远离冲头侧的方式，相对于与加压轴方向的正交面以1～10°的角度范围倾斜。