CN105339104A - 薄板状基材的成形装置和成形方法 - Google Patents

薄板状基材的成形装置和成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种薄板状基材的成形装置和成形方法。上模(第2模，20)的凸部(20a)以朝向下模(第1模，10)突出的方式设置，具有顶端和侧端，该顶端用于对预成形体(200)进行局部挤压而使预成形体(200)伸长，形成伸长部(200a)，该侧端用于使与伸长部(200a)相连续的部分在形成在该侧端与下模之间的空间(10s)挠曲而形成挠曲部(200b)。拉伸部(30)用于对挠曲部(200b)进行拉伸而使挠曲部(200b)伸长。控制部(40)用于控制下模(10)的动作或上模(20)的动作以及拉伸部(30)的动作。在利用下模(10)和上模(20)的凸部(20a)挤压预成形体(200)的伸长部(200a)的状态下，利用拉伸部(30)对挠曲部(200b)进行拉伸而使挠曲部(200b)伸长，沿着凸部(20a)的侧端将凸部(20a)的形状赋予预成形体(200)。预成形体(200)的规定的凹凸形状为要形成挠曲部(200b)那样的凹凸形状。

Description

薄板状基材的成形装置和成形方法
技术领域
本发明涉及薄板状基材的成形装置和成形方法。
背景技术
作为将薄板状基材形成为规定的凹凸形状而成的薄板构件，能够例示出例如燃料电池用的金属分隔件(参照例如专利文献1)。金属分隔件是利用冲压机和模具通过冲压成形而形成的。通过将两张金属分隔件重叠在一起，来形成分别供燃料气体、氧化性气体和冷却水(制冷剂)流通的各流路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005－56820号公报
发明内容
发明要解决的问题
可是，通常，燃料电池用的金属分隔件是通过对板厚比较薄且为长条状的基材进行冲压成形而形成的，因此容易产生褶皱等形变。残留有形变的金属分隔件无法形成按照设计的流路截面形状的流路。
本发明是为了解决伴随所述以往技术的问题而做成的，其目的在于提供一种能够不会残留有形变地成形薄板状基材的薄板状基材的成形装置和成形方法。
用于解决问题的方案
利用实现所述目的的本发明的薄板状基材的成形装置，对将薄板状基材预成形为规定的凹凸形状而成的预成形体进行冲压成形。薄板状基材的成形装置具有第1模、第2模、凸部、拉伸部和控制部。第1模和第2模被设为相对地靠近自如并且分离自如。凸部以朝向第1模突出的方式设于第2模，具有顶端和侧端，该顶端用于对预成形体进行局部挤压而使预成形体伸长，形成伸长部，该侧端用于使与伸长部相连续的部分在形成在该侧端与第1模之间的空间挠曲而形成挠曲部。拉伸部用于对挠曲部进行拉伸而使挠曲部伸长。控制部用于控制第1模的动作或第2模的动作以及拉伸部的动作。在利用第1模和第2模的凸部挤压预成形体的伸长部的状态下，利用拉伸部对挠曲部进行拉伸而使挠曲部伸长，沿着凸部的侧端将凸部的形状赋予预成形体。预成形体的规定的凹凸形状为要形成挠曲部那样的凹凸形状。
在用于实现所述目的的本发明的薄板状基材的成形方法中，利用被设为相对地靠近自如并且分离自如的第1模和第2模对将薄板状基材预成形为规定的凹凸形状而成的预成形体进行冲压成形。薄板状基材的成形方法具有挠曲形成工序和拉伸工序。在挠曲形成工序中，利用第1模和设于第2模且朝向第1模突出的凸部的顶端对预成形体进行局部挤压而使预成形体伸长，形成伸长部，并且使与伸长部相连续的部分在形成在第1模与第2模的凸部之间的空间挠曲而形成挠曲部。在拉伸工序中，在利用第1模和第2模的凸部挤压预成形体的伸长部的状态下，对挠曲部进行拉伸而使挠曲部伸长，沿着凸部的与顶端相连续的侧端将凸部的形状赋予预成形体。预成形体的规定的凹凸形状为要在挠曲形成工序中形成挠曲部那样的凹凸形状。
附图说明
图1是表示包括第1实施方式的薄板状基材的成形装置的加工机的示意图。
图2是表示第1实施方式的薄板状基材的成形装置的剖视图。
图3是表示第1实施方式的薄板状基材输入预成形装置的状态的局部剖视图。
图4是表示利用第1实施方式的预成形装置对预成形体进行的成形结束后的状态的局部剖视图。
图5是表示第1实施方式的薄板状基材的成形方法的流程图。
图6是表示第1实施方式的薄板状基材的成形装置的动作的流程图。
图7是表示第1实施方式的预成形体输入成形装置的状态的局部剖视图。
图8是表示即将利用第1实施方式的固定模和移动模挤压预成形体之前的状态的局部剖视图。
图9是表示第1实施方式的固定模和移动模挤压预成形体而形成了挠曲部的状态的局部剖视图。
图10是表示第1实施方式的全部拉伸部均移动至与预成形体的上表面接触的位置的状态的局部剖视图。
图11是表示第1实施方式的拉伸部对预成形体的中央的挠曲部进行拉伸而使该中央的挠曲部伸长的状态的局部剖视图。
图12是表示第1实施方式的拉伸部从与预成形体的中央的挠曲部相邻的挠曲部到端部的挠曲部依次对各挠曲部进行拉伸而使各挠曲部伸长的状态的局部剖视图。
图13是表示利用第1实施方式的成形装置对成形体进行的成形结束后的状态的局部剖视图。
图14是表示第1实施方式的成形体从成形装置输出的状态的局部剖视图。
图15是表示第2实施方式的薄板状基材的成形装置的剖视图。
图16是表示第2实施方式的薄板状基材的成形装置的动作的流程图。
图17是用于说明利用第2实施方式的成形装置对成形体进行的成形动作的图，图17的(a)是表示预成形体输入成形装置的状态的局部剖视图，图17的(b)是表示全部的拉伸部对全部的挠曲部进行拉伸而使全部的挠曲部伸长的状态的局部剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。在附图说明中，对同一部件标注同一附图标记，并省略重复的说明。为了便于说明，附图中的各构件的大小、比例有所夸张，存在与实际的大小、比例不同的情况。
＜第1实施方式＞
参照图1～图14说明包括第1实施方式的薄板状基材100的成形装置1的加工机700以及成形装置1。
首先，参照图1说明包括薄板状基材100的成形装置1的加工机700的结构。加工机700是用于从薄板状基材100加工出金属分隔件的装置。成形装置1设于加工机700。成形装置1是用于在作为成形体400的金属分隔件上成形流路的装置。加工机700包括预成形装置300。预成形装置300是用于在利用成形装置1在作为成形体400的金属分隔件上成形流路之前将薄板状基材100预成形为规定的凹凸形状而成形预成形体200的装置。
图1是表示包括薄板状基材100的成形装置1的加工机700的示意图。
加工机700用于在长条状的薄板状基材100中的要成为金属分隔件的区域形成开口等。开口与定位用的定位孔、用于供给和排出介质的歧管孔相当。如图1所示，加工机700包括上模710、下模720、输入输送机730、输出传送机740、输出输送机750和控制部40。
上模710和下模720具有用于在薄板状基材100上成形开口等的多种冲压模。多种冲压模沿着薄板状基材100的输送方向配置。利用多种冲压模在薄板状基材100上成形定位孔、流路、歧管孔。之后，对金属分隔件的外缘部分进行冲裁，而开设通孔。
输入输送机730用于将加工前的薄板状基材100输入上模710与下模720之间。输入输送机730设在上模710和下模720这两者的上游侧。输出传送机740用于输出自薄板状基材100冲裁出的金属分隔件。输出输送机750用于将薄板状基材100的冲裁出金属分隔件后的废弃的部分从上模710与下模720之间输出。输出输送机750设在上模710和下模720这两者的下游侧。控制部40用于分别控制利用输入输送机730输入薄板状基材100的输入速度、时机以及利用输出输送机750输出薄板状基材100的输出速度、时机。并且，控制部40进行控制，以使作为移动模的上模710在对作为固定模的下模720施力之后与该下模120分开。另外，控制部40用于控制上模710的动作并且控制上模710所包括的成形装置1所具有的上模20(参照图2)的动作。而且，控制部40用于控制成形装置1所具有的拉伸部30(参照图2)的动作。
接着，参照图2说明薄板状基材100的成形装置1的结构。
图2是表示薄板状基材100的成形装置1的剖视图。
本发明的第1实施方式的成形装置1用于对将薄板状基材100预成形为规定的凹凸形状而成的预成形体200进行冲压成形。概略而言，成形装置1具有被设为相对地靠近自如并且分离自如的下模10(相当于第1模)和上模20(相当于第2模)。成形装置1具有凸部20a，该凸部20a以向下模10突出的方式设于上模20。凸部20a具有顶端面20b和侧端面20c，该顶端面20b用于对预成形体200进行局部挤压而使预成形体200伸长，形成伸长部200a，该侧端面20c用于使与伸长部200a相连续的部分在形成在该侧端面20c与下模10之间的空间10s挠曲而形成挠曲部200b。成形装置1还具有用于对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长的拉伸部30以及用于控制上模20和拉伸部30这两者的动作的控制部40。在控制部40的控制下，在利用下模10和上模20的凸部20a挤压预成形体200的伸长部200a的状态下，利用拉伸部30对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长，沿着凸部20a的侧端面20c将凸部20a的形状赋予预成形体200。预成形体200的规定的凹凸形状被设定为要形成挠曲部200b所那样的凹凸形状。在图示例子中，将下模10设为固定侧模具，将上模20设为可动侧模具。以下，详细说明成形装置1。
下模10具有固定于未图示的基部的下表面10g以及与上模20相对的上表面。在上表面设有多个向朝向上模20的方向突出的凸部10a。多个凸部10a以隔开规定间隔的方式相邻地设置。在凸部10a之间形成有挤压面10b。各凸部10a均具有用于挤压预成形体200的顶端面10d、使顶端面10d与上表面相连续的侧端面10c以及形成于顶端面10d的槽10e。侧端面10c以规定的倾斜角α(其中，α＜90度＝自上表面延伸。预成形体200的局部能被拉伸部30压至槽10e中。
上模20具有供用于使上模20上下运动的驱动构件21安装的上表面20g以及与下模10相对的下表面。在下表面设有多个向朝向下模10的方向突出的凸部20a。多个凸部20a以隔开规定间隔的方式相邻地设置。在凸部20a之间形成有挤压面20d。各凸部20a均具有用于挤压预成形体200的顶端面20b以及使顶端面20b与下表面相连续的侧端面20c。侧端面20c以规定的倾斜角β(其中，β＜90度)自下表面延伸。侧端面20c的倾斜角β被设定为小于侧端面10c的倾斜角α的角度(倾斜角β＜倾斜角α)。
在将下模10与上模20合模时，上模20的顶端面20b与下模10的挤压面10b相对，下模10的顶端面10d与上模20的挤压面20d相对。由于倾斜角β＜倾斜角α，因此在下模10的侧端面10c与上模20的侧端面20c之间形成有空间10s(参照图9)。利用顶端面20b和挤压面10b对预成形体200进行局部挤压，形成伸长的伸长部200a。使与伸长部200a相连的部分在空间10s挠曲而形成挠曲部200b。利用顶端面10d和挤压面20d对延伸在相邻的挠曲部200b之间的延伸部200c进行挤压。
驱动构件21包括例如液压缸，具有能安装于上模20的上表面20g的移动构件21a以及用于收纳移动构件21a的壳体21b。通过液压使移动构件21a移动，从而使上模20向朝向下模10的方向或离开下模10的方向上下运动。
拉伸部30配置在相邻的凸部20a之间。拉伸部30通过挤压在相邻的挠曲部200b之间延伸的延伸部200c而使延伸部200c移动，来分别对相邻的挠曲部200b进行拉伸而使相邻的挠曲部200b分别伸长。
拉伸部30具有用于挤压预成形体200的延伸部200c的凸状部31a。凸状部31a形成有至少一个以上的突起。
在本实施方式中，拉伸部30配置在上模20侧，成为能够靠近/离开下模10地移动(在图中能够上下运动)的结构。进一步详细而言，拉伸部30具有用于挤压预成形体200的延伸部200c的挤压工具31和用于使挤压工具31向朝向下模10去的方向移动或向离开下模10的方向移动(在图中为上下运动)的驱动构件32。挤压工具31设有凸状部31a。利用凸状部31a将延伸部200c的局部压至下模10的槽10e，从而分别对相邻的挠曲部200b进行拉伸而使相邻的挠曲部200b分别伸长。驱动构件32包括例如液压缸，在作动杆32a的顶端安装有挤压工具31。挤压工具31在形成于上模20的贯通孔20f内移动(在图中为上下运动)。
控制部40用于控制上模20和拉伸部30这两者的动作。控制部40用于控制驱动构件21的上下运动、驱动构件32的上下运动等成形装置1整体的动作。控制部40包括ROM、CPU和RAM。ROM(ReadOnlyMemory)存储有用于控制成形装置1的各部的各种控制程序。CPU(CentralProcessingUnit)基于各种控制程序控制各部。RAM(RandomAccessMemory)用于临时存储控制过程中的各种数据。
控制部40能够自由调整各拉伸部30的动作时机。由此，拉伸部30能够从位于预成形体200的中央的挠曲部200b起向位于两端的各挠曲部200b依次对各挠曲部200b进行拉伸而使各挠曲部200b伸长。
在说明成形装置1的动作之前，参照图3和图4说明用于对要在成形装置1中挤压的预成形体200进行预成形的动作。
图3是表示将薄板状基材100输入预成形装置300的状态的局部剖视图。图4是表示利用预成形装置300进行的预成形体200的成形结束后的状态的局部剖视图。
如图3和图4所示，预成形装置300具有作为固定模的预成形下模301和作为移动模的预成形上模302。
首先，如图3所示，向预成形下模301与预成形上模302之间输入薄板状基材100。接着，使预成形上模302朝向预成形下模301和薄板状基材100移动。预成形下模301和预成形上模302通过合模而开始挤压薄板状基材100。
在利用预成形下模301和预成形上模302对薄板状基材100的挤压结束时，如图4所示，预成形装置300形成将薄板状基材100预成形为规定的凹凸形状而成的预成形体200。该预成形体200的规定的凹凸形状为要形成挠曲部200b那样的凹凸形状。
接着，参照图5说明薄板状基材100的成形方法。
图5是表示薄板状基材100的成形方法的流程图。
在薄板状基材100的成形方法中，利用被设为相对地靠近自如并且分离自如的下模10(相当于第1模)和上模20(相当于第2模)对将薄板状基材100预成形为规定的凹凸形状而成的预成形体200进行冲压成形。薄板状基材100的成形方法具有挠曲形成工序和拉伸工序。在挠曲形成工序中，利用下模10和设于上模20且朝向下模10突出的凸部10a的顶端对预成形体200进行局部挤压而使预成形体200伸长，形成伸长部200a，并且使与伸长部200a相连续的部分在形成在下模10与上模20的凸部20a之间的空间10s挠曲而形成挠曲部200b。在拉伸工序中，在利用下模10和上模20的凸部20a挤压预成形体200的伸长部200a的状态下，对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长，沿着凸部20a的与顶端相连续的侧端将凸部20a的形状赋予预成形体200。预成形体200的规定的凹凸形状为要在挠曲形成工序中形成挠曲部200b那样的凹凸形状。所述成形装置1是实现薄板状基材100的成形方法的成形装置。
接着，在图6中的流程图的基础上参照图7～图14说明成形装置1的动作。
图6是表示薄板状基材100的成形装置1的动作的流程图。图7是表示将预成形体200输入成形装置1的状态的局部剖视图。图8是表示即将利用下模10和上模20挤压预成形体200之前的状态的局部剖视图。图9是表示下模10和上模20挤压预成形体200而形成挠曲部200b的状态的局部剖视图。图10是表示全部的拉伸部30均移动至与预成形体200的上表面接触的位置的状态的局部剖视图。图11是表示拉伸部30对预成形体200的中央的挠曲部200b进行拉伸而使其伸长的状态的局部剖视图。图12是表示拉伸部30从与预成形体200的中央的挠曲部200b相邻的挠曲部200b到端部的挠曲部200b依次对各挠曲部200b进行拉伸而使各挠曲部200b伸长的状态的局部剖视图。图13是表示利用成形装置1对成形体400进行的成形结束后的状态的局部剖视图。图14是表示将成形体400从成形装置1输出的状态的局部剖视图。
在利用成形装置1开始(start)进行成形时，首先，如图7所示，在上模20与下模10彼此分开的状态下，向下模10与上模20之间输入预成形体200(步骤S11)。在输入预成形体200后，以预成形体200的凹凸形状与下模10的凹凸形状相对应的方式将预成形体200载置于下模10(步骤S12)。接着，如图8所示，使上模20朝向下模10和预成形体200下降。上模20由于下降而将预成形体200压向图中下方。
在上模20的下降结束时，如图9所示，下模10的挤压面10b和上模20的凸部20a的顶端面20b对预成形体200进行局部挤压而使预成形体200伸长，形成伸长部200a。使与伸长部200a相连续的部分在形成在下模10的侧端面10c与上模20的侧端面20c之间的空间10s挠曲而形成挠曲部200b(步骤S13)。
在形成挠曲部200b后，如图10所示，拉伸部30的各驱动构件32借助各作动杆32a将各挤压工具31压至各挤压工具31的顶端的凸状部31a与预成形体200的上表面接触的位置(步骤S14)。
接着，拉伸部30将位于上模20的长度方向上的中央的挤压工具(中央的挤压工具)31压向下方。如图11所示，被压向下方的中央的挤压工具31将位于与凸状部31a相对应的位置的延伸部(中央的延伸部)200c压向设于下模10的槽10e。在中央的延伸部200c被压向下方时，位于与中央的延伸部200c相邻的两侧位置的各挠曲部(中央的挠曲部)200b被拉伸而伸长(步骤S15)。各中央的挠曲部200b被沿着上模20的凸部20a的侧端面20c拉伸，因此凸部20a的形状被赋予预成形体200。
接着，拉伸部30从与中央的挤压工具31相邻的两侧的各挤压工具31起向位于上模20的两端的各挤压工具31依次将各挤压工具31压向预成形体200。如图12所示，被压出的各挤压工具31将位于与凸状部31a相对应的位置的延伸部200c压向下模10的槽10e。各延伸部200c被压出，从而与各延伸部200c邻接的各挠曲部200b被拉伸而伸长(步骤S16)。此时，各挠曲部200b被沿着上模20的凸部20a的侧端面20c拉伸，因此凸部20a的形状被赋予预成形体200。
接着，如图13所示，在全部的挠曲部200b均被拉伸部30拉伸而伸长结束时，使上模20以与下模10分开的方式移动。通过使上模20与下模10分开，从而完成在成形薄板状基材100时产生的形变已被除去的成形体400的成形(步骤S17)。完成了成形的成形体400被从成形装置1输出(步骤S18)。
利用所述第1实施方式的薄板状基材100的成形装置1取得以下的作用效果。
该薄板状基材100的成形装置1对将薄板状基材100预成形为规定的凹凸形状而成的预成形体200进行冲压成形。成形装置1具有下模10、上模20、凸部20a、拉伸部30和控制部40。下模10和上模20被设为相对地靠近自如并且分离自如。凸部20a以向下模10突出的方式设于上模20，具有顶端面20b和侧端面20c，该顶端面20b用于对预成形体200进行局部挤压而使预成形体200伸长，形成伸长部200a，该侧端面20c用于使与伸长部200a相连续的部分在形成在该侧端面20c与下模10之间的空间10s挠曲而形成挠曲部200b。拉伸部30用于对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长。控制部40用于控制下模10的动作或上模20的动作以及拉伸部30的动作。在利用下模10和上模20的凸部20a挤压预成形体200的伸长部200a的状态下，利用拉伸部30对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长，沿着凸部20a的侧端面20c将凸部20a的形状赋予预成形体200。预成形体200的规定的凹凸形状为要形成挠曲部200b那样的凹凸形状。
采用该结构，成形装置1利用下模10和设于上模20的凸部20a的顶端面20b对预成形体200进行局部挤压而使预成形体200伸长，形成伸长部200a，并且使与伸长部200a相连续的部分挠曲而形成挠曲部200b。之后，成形装置1在挤压伸长部200a的状态下对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长，沿着凸部20a的与顶端面20b相连续的侧端面20c将凸部20a的形状赋予预成形体200。这样，成形装置1在挤压预成形体200而形成伸长部200a的同时形成挠曲部200b，并且在保持挤压的状态下对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长。因而，成形装置1能够除去在成形薄板状基材100时产生的形变，能够不会残留有形变地成形薄板状基材100。
在应用燃料电池用金属分隔件的基材作为薄板状基材100的情况下，能够得到不会残留有形变的金属分隔件，能够形成按照设计的流路截面形状的流路。在将未残留有形变的金属分隔件彼此重叠在一起时，对于形成在金属分隔件之间的冷却水通路，能够形成按照设计的流路截面形状的流路。因此，能够得到按照设计的冷却水流速，能够防止冷却性能出现偏差，能够顺利地进行散热。结果，能够提供一种能够稳定地供给电力的燃料电池。
此外，在成形装置1中，多个凸部20a相邻地设于上模20，拉伸部30配置在相邻的凸部20a之间，并且通过挤压在相邻的挠曲部200b之间延伸的延伸部200c使延伸部200c移动，来分别对相邻的挠曲部200b进行拉伸而使相邻的挠曲部200b分别伸长。
采用该结构，在相邻的凸部20a彼此挤压伸长部200a的状态下，对延伸部200c进行挤压。通过像这样对延伸部200c进行挤压，能够简单且可靠地调整拉伸力并对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长。
此外，在成形装置1中，拉伸部30具有用于挤压预成形体200的延伸部200c的凸状部31a，凸状部31a形成有至少一个以上的突起。
采用该结构，利用形成于凸状部31a的至少一个以上的突起对延伸部200c进行挤压。像这样利用突起对延伸部200c进行挤压，从而能够以较小的挤压力可靠地对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长。
此外，在成形装置1中，拉伸部30从位于预成形体200的中央的挠曲部200b起向位于两端的各挠曲部200b依次对各挠曲部200b进行拉伸而使各挠曲部200b伸长。
采用该结构，能够在从预成形体200的中央的挠曲部200b除去挠曲之后向预成形体200的两端方向依次压出挠曲的同时对各挠曲部200b进行拉伸而使各挠曲部200b伸长。像这样向预成形体200的两端压出挠曲的同时对各挠曲部200b进行拉伸而使各挠曲部200b伸长，因此能够可靠地除去在薄板状基材100成形时产生的形变。
利用所述第1实施方式的薄板状基材100的成形方法取得以下的作用效果。
在该薄板状基材100的成形方法中，利用被设为相对地靠近自如并且分离自如的下模10和上模20对将薄板状基材100预成形为规定的凹凸形状而成的预成形体200进行冲压成形。薄板状基材100的成形方法具有挠曲形成工序和拉伸工序。在挠曲形成工序中，利用下模10和设于上模20并朝向下模10突出的凸部20a的顶端面20b对预成形体200进行局部挤压而使预成形体200伸长，形成伸长部200a，并且使与伸长部200a相连续的部分在形成在下模10与上模20的凸部20a之间的空间10s挠曲而形成挠曲部200b。在拉伸工序中，在利用下模10和上模20的凸部20a挤压预成形体200的伸长部200a的状态下，对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长，沿着凸部20a的与顶端面20b相连续的侧端面20c将凸部20a的形状赋予预成形体200。预成形体200的规定的凹凸形状为要在挠曲形成工序中形成挠曲部200b那样的凹凸形状。
采用该方法，利用下模10和设于上模20的凸部20a的顶端面20b对预成形体200进行局部挤压而使预成形体200伸长，形成伸长部200a，并且使与伸长部200a相连续的部分挠曲而形成挠曲部200b。之后，在挤压伸长部200a的状态下对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长，沿着凸部20a的与顶端面20b相连续的侧端面20c将凸部20a的形状赋予预成形体200。这样，在挤压预成形体200而形成伸长部200a的同时形成挠曲部200b，并且在保持挤压的状态下对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长。因而，采用这样的薄板状基材100的成形方法和成形装置1，能够除去在薄板状基材100成形时产生的形变，能够不会残留有形变地成形薄板状基材100。
此外，在该成形方法中，多个凸部20a相邻地设于上模20，在拉伸工序中，在相邻的凸部20a之间挤压在相邻的挠曲部200b之间延伸的延伸部200c使其移动，从而分别对相邻的挠曲部200b进行拉伸而使相邻的挠曲部200b分别伸长。
采用该方法，在相邻的凸部20a彼此挤压伸长部200a的状态下，对延伸部200c进行挤压。通过像这样对延伸部200c进行挤压，能够简单且可靠地调整拉伸力并对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长。
此外，在该成形方法中，在拉伸工序中，利用凸状部31a挤压预成形体200的延伸部200c，在凸状部31a形成有至少一个以上的突起。
采用该方法，利用形成于凸状部31a的至少一个以上的突起对延伸部200c进行挤压。像这样利用突起对延伸部200c进行挤压，从而能够以较小的挤压力可靠地对挠曲部200b进行拉伸而使其伸长。
此外，在该成形方法中，在拉伸工序中，从位于预成形体200的中央的挠曲部200b起向位于两端的各挠曲部200b依次对各挠曲部200b进行拉伸而使各挠曲部200b伸长。
采用该方法，能够在从预成形体200的中央的挠曲部200b除去挠曲之后向预成形体200的两端方向依次压出挠曲的同时对各挠曲部200b进行拉伸而使各挠曲部200b伸长。像这样向预成形体200的两端压出挠曲的同时对各挠曲部200b进行拉伸而使各挠曲部200b伸长，因此能够可靠地除去在薄板状基材100成形时产生的形变。
＜第2实施方式＞
接着，参照图15～图17说明第2实施方式的薄板状基材的成形方法和实现该成形方法的成形装置2。在第2实施方式中，对包括与所述第1实施方式同样的结构的部件使用同一附图标记，并省略所述说明。
在本实施方式中，拉伸部30设于作为固定模的下模50。这样，成形装置2在如此将拉伸部30设在下模50侧这一点上与第1实施方式的成形装置1不同。
首先，参照图15说明薄板状基材100的成形装置2的结构。
图15是表示薄板状基材100的成形装置2的剖视图。
如图15所示，成形装置2具有下模50、上模60、拉伸部30和控制部40。以下，详细地说明成形装置2的各结构。
下模50具有下表面10g和与上模60相对的上表面。在下表面10g安装有拉伸部30的驱动构件32。在上表面设有多个向朝向上模60的方向突出的凸部50a。多个凸部50a以隔开规定间隔的方式相邻地设置。在凸部50a之间形成有挤压面10b。各凸部50a均具有用于挤压预成形体200的顶端面50d、使顶端面50d与上表面相连续的侧端面10c以及供拉伸部30的挤压工具31移动(在图中为上下运动)的贯通孔50f。贯通孔50f在顶端面50d开口。下模50的其他结构与第1实施方式的下模10的结构相同。
上模60具有上表面20g和与下模10相对的下表面。在下表面设有多个向朝向下模50的方向突出的凸部20a。多个凸部20a以隔开规定间隔的方式相邻地设置。在凸部20a之间形成有挤压面60d。挤压面60d具有槽60e，在拉伸部30对预成形体200的挠曲部200b进行拉伸时预成形体200的局部被压至该槽60e。挤压面60d没有像第1实施方式的上模20的挤压面20d那样具有贯通孔20f。上模60的其他结构与第1实施方式的上模20的结构相同。
在将下模50与上模60合模时，上模60的顶端面20b与下模50的挤压面10b相对，下模50的顶端面50d与上模20的挤压面60d相对。由于倾斜角β＜倾斜角α，因此在下模50的侧端面10c与上模60的侧端面20c之间形成有空间10s(参照图17的(b))。利用顶端面20b和挤压面10b对预成形体200进行局部挤压，使其伸长，而形成伸长部200a。使与伸长部200a相连续的部分在空间10s挠曲而形成挠曲部200b。利用顶端面50d和挤压面60d挤压在相邻的挠曲部200b之间延伸的延伸部200c。
在本实施方式中，拉伸部30配置在下模50侧，为能够靠近/离开上模60地移动(在图中能够上下运动)的结构。拉伸部30的驱动构件32借助作动杆32a安装有挤压工具31，用于使挤压工具31向朝向上模60去的方向移动或向离开上模60的方向移动(在图中为上下运动)。驱动构件32将作动杆32a压向上模60，以使挤压工具31靠近上模60。驱动构件32以使挤压工具31与上模60分开的方式向离开上模60的方向拉下作动杆32a。
控制部40用于控制上模60和拉伸部30这两者的动作。
控制部40用于控制驱动构件21的上下运动、驱动构件32的上下运动等成形装置2整体的动作。
接着，在图16中的流程图的基础上参照图17说明成形装置2的动作。
图16是表示薄板状基材100的成形装置2的动作的流程图。图17是用于说明利用成形装置2对成形体500进行成形的成形动作的图，图17的(a)是表示将预成形体200输入成形装置2的状态的局部剖视图，图17的(b)是表示全部的拉伸部30对全部的挠曲部200b进行拉伸而使全部的挠曲部200b伸长的状态的局部剖视图。
在利用成形装置2开始(start)成形时，首先，如图17的(a)所示，在上模60与下模50分开的状态下，向下模50与上模60之间输入预成形体200(步骤S21)。在输入预成形体200后，以预成形体200的凹凸形状与下模50的凹凸形状相对应的方式将预成形体200载置于下模50(步骤S22)。接着，使上模60朝向下模50和预成形体200下降。上模60由于下降而将预成形体200压向图中下方。
在上模60下降结束时，下模50的挤压面10b和上模60的凸部20a的顶端面20b对预成形体200进行局部挤压而使预成形体200伸长，形成伸长部200a。并且，使与伸长部200a相连续的部分在形成在下模50的侧端面10c与上模60的侧端面20c之间的空间10s挠曲而形成挠曲部200b(步骤S23)。
在形成挠曲部200b后，各驱动构件32借助各作动杆32a将各挤压工具31压至各挤压工具31的顶端的凸状部31a与预成形体200的下表面接触的位置(步骤S24)。
接着，拉伸部30将位于上模60的长度方向上的中央的挤压工具(中央的挤压工具)31压向上方。被压向上方的中央的挤压工具31将位于与凸状部31a相对应的位置的延伸部(中央的延伸部)200c压向设于上模60的槽60e。在中央的延伸部200c被压向上方时，位于与中央的延伸部200c相邻的两侧位置的各挠曲部(中央的挠曲部)200b被拉伸而伸长(步骤S25)。各中央的挠曲部200b被沿着上模60的凸部20a的侧端面20c拉伸，因此凸部20a的形状被赋予预成形体200。
接着，拉伸部30从与中央的挤压工具31相邻的两侧的各挤压工具31起向位于上模60的两端的各挤压工具31依次将各挤压工具31压向预成形体200。被压出的各挤压工具31将位于与凸状部31a相对应的位置的延伸部200c压向上模60的槽60e。各延伸部200c被压出，从而与各延伸部200c邻接的各挠曲部200b被拉伸而伸长(步骤S26)。此时，各挠曲部200b被沿着上模60的凸部20a的侧端面20c拉伸，因此凸部20a的形状被赋予预成形体200。
接着，如图17的(b)所示，在全部的挠曲部200b均被拉伸部30拉伸而伸长结束时，使上模60以与下模50分开的方式移动。通过使上模60与下模50分开，从而完成在成形薄板状基材100时产生的形变已被除去的成形体500的成形(步骤S27)。完成了成形的成形体500被从成形装置2输出(步骤S28)。
在所述第2实施方式的薄板状基材100的成形装置2中，将拉伸部30配置在下模50侧，对预成形体200的挠曲部200b进行拉伸而使其伸长。采用该结构，能够与第1实施方式的成形装置1同样地不会残留有形变地成形薄板状基材100。
另外，本发明能够基于权利要求书中记载的结构进行各种改变，这些改变也属于本发明的范畴。
例如，在本实施方式中，以第1模为固定侧的下模10或50并且第2模为移动侧的上模20或60的结构进行了说明。但是，并不限定于这样的结构，能够做成例如第1模和第2模横向配置的结构。另外，在本实施方式中，以一侧为固定模、另一侧为移动模的结构进行了说明，但并不限定于这样的结构，能够做成两侧的模能够彼此靠近并且分离的结构。
另外，在本实施方式中，对于成形装置1(2)，以成形预成形体200之后成形金属分隔件用的成形体400(500)的结构进行了说明。但是，并不限定于这样的结构，能够做成例如成形用于其它用途的成形体的结构。
此外，在本实施方式中，对拉伸部30挤压预成形体200的延伸部200c而对挠曲部200b进行拉伸的结构进行了说明。但是，并不限定于这样的结构，能够做成例如这样的结构：代替挤压工具31和驱动构件32，安装吸引泵，吸引泵吸引延伸部200c来对挠曲部200b进行拉伸。
另外，在本实施方式中，对凸状部31a具有一个突起的结构进行了说明。但是，并不限定于这样的结构，能够做成例如凸状部31a具有两个以上的突起的结构。在具有两个以上的突起的情况下，能够增大沿着两个以上的突起的长度、即能够对挠曲部200b进行拉伸的长度，因此与具有一个突起的结构相比能够缩短凸状部31a的移动量，能够降低被形成于预成形体200的延伸部200c的通过凸状部31a的挤压而形成的凹凸形状的高度尺寸。
本申请基于2013年6月25日提出的日本专利申请号2013－133062号，参照该日本专利申请的公开内容并将其作为整体引入本说明书中。
附图标记说明
1、2、成形装置；10、50、下模(第1模)；10a、50a、凸部；10b、挤压面；10c、侧端面；10d、50d、顶端面；10e、槽；10g、下表面；10s、空间；20、60、上模(第2模)；20a、凸部；20b、顶端面；20c、侧端面；20d、60d、挤压面；20f、贯通孔；20g、上表面；21、驱动构件；21a、移动构件；21b、壳体；30、拉伸部；31、挤压工具；31a、凸状部；32、驱动构件；32a、作动杆；40、控制部；50f、贯通孔；60e、槽；100、薄板状基材；200、预成形体；200a、伸长部；200b、挠曲部；200c、延伸部；300、预成形装置；301、预成形下模；302、预成形上模；400、500、成形体；700、加工机；710、上模；720、下模；730、输入输送机；740、输出传送机；750、输出输送机。

Claims (8)

1.一种薄板状基材的成形装置，该薄板状基材的成形装置用于对将薄板状基材预成形为规定的凹凸形状而成的预成形体进行冲压成形，其中，
该薄板状基材的成形装置具有：
被设为相对地靠近自如并且分离自如的第1模和第2模；
凸部，其以朝向所述第1模突出的方式设于所述第2模，具有顶端和侧端，该顶端用于对所述预成形体进行局部挤压而使预成形体伸长，形成伸长部，该侧端用于使与所述伸长部相连续的部分在形成在该侧端与所述第1模之间的空间挠曲而形成挠曲部；
拉伸部，其用于对所述挠曲部进行拉伸而使所述挠曲部伸长；以及
控制部，其用于控制所述第1模的动作或所述第2模的动作以及所述拉伸部的动作，
在利用所述第1模和所述第2模的所述凸部挤压所述预成形体的所述伸长部的状态下，利用所述拉伸部对所述挠曲部进行拉伸而使所述挠曲部伸长，沿着所述凸部的所述侧端将所述凸部的形状赋予所述预成形体，
所述预成形体的所述规定的凹凸形状为要形成所述挠曲部那样的凹凸形状。
2.根据权利要求1所述的薄板状基材的成形装置，其中，
多个所述凸部相邻地设于所述第2模，
所述拉伸部配置在相邻的所述凸部之间，通过挤压在相邻的所述挠曲部之间延伸的延伸部使该延伸部移动来分别对相邻的所述挠曲部进行拉伸而使相邻的所述挠曲部分别伸长。
3.根据权利要求2所述的薄板状基材的成形装置，其中，
所述拉伸部具有用于挤压所述预成形体的所述延伸部的凸状部，
所述凸状部形成有至少一个以上的突起。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的薄板状基材的成形装置，其中，
所述拉伸部从位于所述预成形体的中央的挠曲部起向位于两端的各挠曲部依次对各挠曲部进行拉伸而使各挠曲部伸长。
5.一种薄板状基材的成形方法，该薄板状基材的成形方法利用被设为相对地靠近自如并且分离自如的第1模和第2模对将薄板状基材预成形为规定的凹凸形状而成的预成形体进行冲压成形，其中，
该薄板状基材的成形方法具有：
挠曲形成工序，在该挠曲形成工序中，利用所述第1模和设于所述第2模的朝向所述第1模突出的凸部的顶端对所述预成形体进行局部挤压而使预成形体伸长，形成伸长部，并且使与所述伸长部相连续的部分在形成在所述第1模与所述第2模的所述凸部之间的空间挠曲而形成挠曲部；以及
拉伸工序，在该拉伸工序中，在利用所述第1模和所述第2模的所述凸部挤压所述预成形体的所述伸长部的状态下，对所述挠曲部进行拉伸而使所述挠曲部伸长，沿着所述凸部的与所述顶端相连续的侧端将所述凸部的形状赋予所述预成形体，
所述预成形体的所述规定的凹凸形状为要在所述挠曲形成工序中形成所述挠曲部那样的凹凸形状。
6.根据权利要求5所述的薄板状基材的成形方法，其中，
多个所述凸部相邻地设于所述第2模，
在所述拉伸工序中，在相邻的所述凸部之间挤压在相邻的所述挠曲部之间延伸的延伸部而使延伸部移动，从而分别对相邻的所述挠曲部进行拉伸而使相邻的所述挠曲部分别伸长。
7.根据权利要求6所述的薄板状基材的成形方法，其中，
在所述拉伸工序中，利用凸状部挤压所述预成形体的延伸部分，
所述凸状部形成有至少一个以上的突起。
8.根据权利要求5～7中任意一项所述的薄板状基材的成形方法，其中，
在所述拉伸工序中，从位于所述预成形体的中央的挠曲部起向位于两端的各挠曲部依次对各挠曲部进行拉伸而使各挠曲部伸长。
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