DE60308789T2

DE60308789T2 - Verfahren und Vorrichtung zum hydraulischen Umformen

Info

Publication number: DE60308789T2
Application number: DE60308789T
Authority: DE
Inventors: Kenichi 473-8512 Kusunoki; Masanao 473-8512 Shiomi; Naoki 473-8512 Yoshioka
Original assignee: Araco Co Ltd
Current assignee: Araco Co Ltd
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2023-10-16
Also published as: DE60308789D1; JP2004195548A; US6938449B2; EP1413370A1; US20040079128A1; EP1413370B1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein ein hydraulisches Uniformverfahren zum Durchführen einer hydraulischen Umformung durch Erhöhung des Flüssigkeitsdrucks einer Flüssigkeit, die in einen abgedichteten Raum gefüllt wird, ohne dass dafür eine komplizierte Vorrichtung verwendet wird.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein hydraulisches Uniformverfahren, das zum Beispiel in der folgenden Patentschrift 1 offenbart ist, ist herkömmlicherweise bekannt. Bei diesem herkömmlichen hydraulischen Umformungsverfahren klemmt ein Niederhalter zuerst eine dünne Metallplatte mit einer Flüssigkeit ein, die in einen hohlen Abschnitt eingefüllt ist, der an einem unteren Stempel ausgebildet ist. Dann wird ein oberer Stempel, an dem eine Vielzahl konkaver Abschnitte ausgebildet ist, abgesenkt, und der Flüssigkeitsdruck wird durch eine Druckpumpe angehoben, wodurch an der dünnen Metallplatte konvexe Abschnitte vorgeformt werden, die sich in die konkaven Abschnitte erstrecken, die an dem oberen Stempel ausgebildet sind. Hiernach wird der Flüssigkeitsdruck abgesenkt und der obere Stempel auf eine vorbestimmte Position zum Einklemmen der dünnen Metallplatte zwischen den konkaven Abschnitten am oberen Stempel und den konvexen Abschnitten am unteren Stempel abgesenkt, wodurch mit einem Pressvorgang vorbestimmte konvexe Formen auf die dünne Metallplatte übertragen werden. Dann wird ein hydraulisches Ventil vollständig geöffnet, um den Flüssigkeitsdruck zu verringern, so dass der obere Stempel angehoben wird, um in die ursprüngliche Position zurückzukehren. Auf diese Weise können die oben erwähnten Vorgänge gemäß dem herkömmlichen hydraulischen Uniformverfahren an der Oberfläche der dünnen Metallplatte eine Vielzahl konkavkonvexer Formen ausbilden.
[Patentschrift Nr. 1]

Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 2001-259752

Der herkömmliche hydraulische Umformvorgang erfordert jedoch ein Erhöhen des Flüssigkeitsdrucks durch die Druckpumpe nach einem Vorformen der dünnen Metallplatte. Daher muss die Druckpumpe an der hydraulischen Umformvorrichtung vorgesehen werden, was die Gesamtkonstruktion der hydraulischen Umformvorrichtung kompliziert und teuer macht.
DE 1240801 B , auf der der Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche basiert, offenbart eine hydraulische Umformung eines Werkstücks, das auf einem mit Flüssigkeit gefüllten hohlen Abschnitt eines Trägerabschnitts einer hydraulischen Umformvorrichtung gelegt und mit einem Niederhalter eingeklemmt wird, indem ein beweglicher Stempel der Umformvorrichtung auf den mit Flüssigkeit gefüllten hohlen Abschnitt gedrückt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung des genannten Problems und hat zur Aufgabe, ein hydraulisches Umformverfahren und eine hydraulische Umformvorrichtung vorzusehen, die eine hydraulische Umformung mit einer vereinfachten Stempelstruktur ermöglichen, und die insbesondere zum Formen einer Vielzahl konkav-konvexer Formen auf einer dünnen Metallplatte, wie zum Beispiel einem Metallseparator für eine Brennstoffzelle, geeignet sind. Ferner hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, die erforderliche Verarbeitungszeit zu verkürzen.
Zum Lösen dieser Aufgaben ist ein hydraulisches Umformverfahren nach Anspruch 1 vorgesehen. Demgemäß kann die Flüssigkeit durch Herunterpressen des beweglichen Stempels zum Aufnahmeabschnitt der Flüssigkeit des Werkstücks unter Druck gesetzt werden. Daher ist eine Druckpumpe zum unter Druck Setzen der Flüssigkeit unnötig, wodurch die Stempelstruktur vereinfacht werden kann.
Außerdem kann der Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit über die vorbestimmte Zeit nach dem Umformen der vorbestimmten Form am Werkstück aufrecht erhalten werden. Dies ermöglicht ein gleichmäßiges Ausüben des hohen Flüssigkeitsdrucks auf die untere Oberfläche des Werkstücks über die vorbestimmte Zeit, wodurch es zum Beispiel möglich wird, die bei der Umformung auftretende Verzerrung zu beseitigen. Hierdurch kann ein Vorgang zum Beseitigen der Verzerrung weggelassen werden, wodurch die Verarbeitungszeit verkürzt werden kann.
Außerdem kann der Flüssigkeitsdruck abgesenkt werden, nachdem der Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit über die vorbestimmte Zeit aufrecht erhalten wurde. Demgemäß wird die vorbestimmte Form (z.B. eine konkav-konvexe Form), die auf dem Werkstück ausgebildet ist, daran gehindert, sich aufgrund des hohen Flüssigkeitsdrucks, der auf die untere Oberfläche des Werkstücks ausgeübt wird, zu verformen, nachdem der obere Stempel angehoben wird, wodurch es möglich ist, eine Formungspräzision zu erhöhen.
Ferner kann die Viskosität der Flüssigkeit zwischen 100 und 1500 cSt betragen. Außerdem kann die Flüssigkeit eine Mischung aus Glykol und Wasser in einem vorbestimmten Verhältnis sein. Zusätzlich kann das Werkstück so umgeformt werden, dass seine eine Seite oberflächenbehandelt ist und diese selbe Seite mit der Flüssigkeit in Kontakt kommt.
Demgemäß wird der Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit durch das Kompressionsverhältnis der Flüssigkeit von höchstens 3,0 × 10^–5 cm²/kg wirksam erhöht. Deshalb kann die Konstruktion der hydraulischen Umformvorrichtung vereinfacht werden, wodurch die Herstellungskosten dieser Vorrichtung verringert werden können. Außerdem kann die Viskosität der Flüssigkeit im Bereich von zwischen 100 und 1500 cSt zum Beispiel das Lecken der Flüssigkeit zwischen dem Werkstück und dem oberen Endabschnitt des unteren Stempels verhindern, auch wenn der Flüssigkeitsdruck hoch wird. Demgemäß kann der Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit weiter erhöht werden, um die Umformung durchzuführen, wodurch die Form des Formgebungsabschnitts am oberen Stempel exakt übertragen werden kann, wodurch die Umformungspräzision gesteigert werden kann. Ferner kann die Flüssigkeit durch Mischen von Glykol und Wasser, die beide leicht erhältlich sind, bereitet werden, wodurch eine Flüssigkeit mit einer niedrigen Kompression und einer hohen Viskosität sehr leicht hergestellt werden kann. Außerdem kann die Flüssigkeit mit einer niedrigen Kompression und einer hohen Viskosität hergestellt werden, so dass der Flüssigkeitsdruck sehr leicht erhöht werden kann, auch wenn die Kompression der Flüssigkeit niedrig ist, wodurch ein Hub des beweglichen Stempels bzw. des oberen Stempels verringert werden kann.
Ferner kommt lediglich die eine Seite des umgeformten Abschnitts am Werkstück mit der Flüssigkeit in Kontakt, wodurch verhindert wird, dass die mit dem Fluid in Kontakt kommende Oberfläche durch den Kontakt mit dem Stempel (Metall) beschädigt wird. Selbst wenn die Oberflächenbehandlung (z.B. eine Metallbeschichtung oder dergleichen) auf der einen Seite des Werkstücks vor der hydraulischen Umformung durchgeführt wird, kann deshalb die Umformung vorzugsweise ohne Beeinträchtigung (z.B. eine Ablösung der Beschichtung) auf der Oberflächenbehandlung durchgeführt werden, da die Umformung so durchgeführt wird, dass die oberflächenbehandelte Seite mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird. Außerdem wird die Umformung so durchgeführt, dass eine Seite des Werkstücks mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, so dass eine Bearbeitungskraft gleichmäßig auf den umgeformten Abschnitt ausgeübt wird. Hierdurch wird es möglich, dass die Ausdehnung der Werkstückplatte verstärkt wird, wodurch auch eine dünne Platte mit einer Dicke von höchstens 1 mm ganz leicht umgeformt werden kann.
Ferner ist eine hydraulische Umformvorrichtung gemäß Anspruch 6 vorgesehen.
Die Zufuhr/Auslass/Abdichtungs-Vorrichtung ist mit einem zusammengesetzten Ventil ausgerüstet, das aus einem Rückschlagventil, das einen Flüssigkeitsstrom von einer hydraulischen Versorgungsquelle zum hohlen Abschnitt des unteren Stempels ermöglicht, und aus einem Ablassventil besteht, das einen Druck, der in einem Pfad zwischen dem hohlen Abschnitt des unteren Stempels und dem Rückschlagventil haltbar ist, gemäß einem Umstellvorgang ändern kann, und dessen Ablassdruck in einem normalen Zustand herabgesetzt ist, während ein Ablassdruck heraufgesetzt ist, wenn das Werkstück umgeformt wird, wobei ein Ventilkörper dieses zusammengesetzten Ventils direkt am unteren Stempel angebracht ist. Der Ventilkörper kann jedoch auch mit einem Befestigungsanschluss ausgerüstet sein, an dem ein Drucksensor angebracht werden kann. Zusätzlich kann das Werkstück eine Oberfläche haben, an der eine Oberflächenbehandlung durchgeführt wurde, und kann auf dem Trägerabschnitt des unteren Stempels abgelegt werden, wobei dieselbe Oberfläche mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird.
Demgemäß wird der obere Stempel relativ abgesenkt, um das Werkstück, das auf dem oberen Endabschnitt des unteren Stempels abgelegt ist, unter Druck umzuformen, und um ferner die Flüssigkeit, die in den hohlen Abschnitt eingefüllt ist, der am unteren Stempel ausgebildet ist, zu komprimieren, um den Druck zu erhöhen, wodurch der Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit erhöht werden kann. Dies ermöglicht es, dass eine Verarbeitung ganz leicht mit einem hohen Flüssigkeitsdruck durchgeführt werden kann, ohne dass zusätzlich eine Druckpumpe vorgesehen werden muss. Außerdem kann der Formgebungsabschnitt, der am oberen Stempel ausgebildet ist, sowie die Flüssigkeit mit dem erhöhten Flüssigkeitsdruck am Werkstück eine vorbestimmten Form ausbilden. Auf diese Weise kann ein Vorgang zum Erhöhen und Verringern des Flüssigkeitsdrucks sowie ein Pressvorgang mit dem oberen Stempel und dem unteren Stempel im Vergleich zum herkömmlichen Fall zum Ausbilden einer vorbestimmten Form an dem Werkstück durch den Formgebungsabschnitt auf dem oberen Stempel und dem Formgebungsabschnitt an dem unteren Stempel weggelassen werden. Demgemäß kann eine Zeit, die zur Bearbeitung benötigt wird, (eine Zykluszeit) verkürzt werden.
Ferner ist die hydraulische Umformvorrichtung mit der Zufuhr/Auslass/Abdichtungsvorrichtung ausgerüstet, wodurch eine Flüssigkeit ganz leicht in dem Fall nachgefüllt werden kann, in dem die Flüssigkeit zum Beispiel aufgrund einer kontinuierlichen Umformung verringert wird. Außerdem kann der Flüssigkeitsdruck über eine vorbestimmte Zeit, nachdem eine vorbestimmte Form am Werkstück ausgebildet wurde, aufrechterhalten werden, da die Flüssigkeit dicht eingeschlossen werden kann. Demgemäß kann der Flüssigkeitsdruck über eine vorbestimmte Zeit gleichmäßig auf die untere Oberfläche des Werkstücks ausgeübt werden, wodurch es möglich wird, eine zum Beispiel bei der Umformung auftretende Verzerrung auszuschließen. Demgemäß kann ein Vorgang zum Beseitigen der Verzerrung weggelassen werden, wodurch es möglich wird, eine Verarbeitungszeit zu verkürzen. Ferner kann der Flüssigkeitsdruck aus dem hohlen Abschnitt entlassen werden, bevor der obere Stempel zurückgezogen wird, so dass die Verformung des Werkstücks, die durch den hohen Flüssigkeitsdruck verursacht wird, nachdem der obere Stempel zurückgezogen wurde, verhindert werden kann, wodurch es möglich wird, eine Umformungspräzision eines Produkts zu steigern.
Ferner ist die Zufuhr/Ablass/Abdichtungs-Vorrichtung mit dem zusammengesetzten Ventil ausgerüstet, das aus dem Rückschlagventil und dem Ablassventil besteht, wobei der Ventilkörper des zusammengesetzten Ventils direkt am unteren Stempel angebracht ist. Deshalb ist es unnötig, eine Kommunikationsrohrleitung zum Herstellen einer Kommunikation zwischen dem hohlen Abschnitt des unteren Stempels und jedem Ventil vorzusehen. Daher tritt kein Druckabfall aufgrund des vergrößerten Durchmessers der Kommunikationsrohrleitung auf, wenn der Flüssigkeitsdruck heraufgesetzt wird, wodurch es möglich wird, den Flüssigkeitsdruck hoch zu halten. Außerdem tritt kein Druckeffekt aufgrund der Kommunikationsrohrleitung auf, wodurch es extrem einfach wird, den Flüssigkeitsdruck heraufzusetzen, auch wenn die Kompression der Flüssigkeit klein ist, wodurch es möglich wird, die Hubstrecke des oberen Stempels (beweglichen Stempels) zu verringern. Zusätzlich kann der Bauraum zum Installieren des Rückschlagventils bzw. des Ablassventils eingespart werden, so dass die hydraulische Umformvorrichtung kompakt konstruiert werden kann.
Ferner kann auch ein Drucksensor am Befestigungsanschluss des Ventilkörpers des zusammengesetzten Ventils angebracht werden. Deshalb ist auch keine zusätzliche Rohrleitung zum Anbringen des Drucksensors am unteren Stempel erforderlich, wodurch es möglich wird, den Flüssigkeitsdruck im hohlen Abschnitt korrekt festzustellen, ohne dass dadurch ein Druckabfall auftritt. Demnach ermöglicht eine Anbringung des Drucksensors am Befestigungsanschluss basierend auf dem Flüssigkeitsdruck, der vom Drucksensor ausgegeben wird, eine Überprüfung, ob der Umformungszustand eines Produkts gut ist oder nicht, wodurch es möglich wird, die Qualität des Produkts hoch zu halten. Ferner kann die Betriebsstrecke des oberen Stempels, der in den hohlen Abschnitt eintritt, auf der Grundlage des Flüssigkeitsdrucks, der vom Drucksensor ausgegeben wird, der am Befestigungsanschluss angebracht ist, in geeigneter Weise eingestellt werden. Dies macht es möglich, das Werkstück umzuformen, wobei der Effekt (z.B. einer Variation in der Dicke oder dergleichen) auf die Form des Werkstücks minimiert wird, wodurch es möglich wird, die Qualität des Produkts hoch zu halten.
Ferner kommt eine Seite des umgeformten Abschnitts am Werkstück lediglich mit der Flüssigkeit in Kontakt, wodurch verhindert wird, dass die Oberfläche, die mit der Flüssigkeit in Kontakt kommt, durch einen Kontakt mit dem Stempel (Metall) beschädigt wird. Selbst wenn daher die Oberflächenbehandlung (zum Beispiel eine Beschichtung oder dergleichen) auf der einen Seite des Werkstücks vor der hydraulischen Umformung durchgeführt wird, kann die Umformung vorzugsweise ohne Beeinträchtigung (zum Beispiel eine Ablösung der Beschichtung) an der Oberflächenbehandlung durchgeführt werden, da die Umformung so durchgeführt wird, dass die oberflächenbehandelte Seite mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird. Außerdem wird die Umformung so durchgeführt, dass eine Seite des Werkstücks mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, so dass eine Bearbeitungskraft gleichmäßig auf den umgeformten Abschnitt ausgeübt wird. Dies ermöglicht es, die Ausdehnung der Werkstückplatte zu verstärken, wodurch sogar eine dünne Platte mit einer Dicke von höchstens 1 mm ganz leicht umgeformt werden kann.
Durch die Verwendung des Verfahrens oder der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Metallseparator für eine Brennstoffzelle durch die Ausbildung einer großen Anzahl konvexer Abschnitte aus diesen bestehen.
Zusätzlich kann das Metallseparatormaterial so geformt werden, dass eine Seite oberflächenbehandelt ist und dieselbe Seite mit der Flüssigkeit in Kontakt kommt.
Demgemäß werden bei dem Metallseparator für eine Brennstoffzelle, der durch das genannte hydraulische Umformverfahren hergestellt wird, die konvexen Abschnitte durch den Formgebungsabschnitt des oberen Stempels und die Flüssigkeit mit dem erhöhten Flüssigkeitsdruck mit einer hohen Präzision übertragen. Daher kann in dem Fall, in dem der Metallseparator mit einem anderen zur Ausbildung eines Brennstoffzellenstapels laminiert wird, eine ausreichende Zusammenfügungsfläche bereitgestellt werden, um so die Leitfähigkeit zwischen den Metallseparatoren zu erhöhen. Außerdem kann die Verzerrung, die bei der Ausbildung der konvexen Abschnitte auftritt, beseitigt werden, wodurch es möglich wird, eine Zusammenfügbarkeit beim Zusammenbauen der Metallseparatoren zu verbessern.
Ferner ist es erforderlich, dass der Brennstoffzellenstapel durch eine Mehrzahl von Schichten der Metallseparatoren zusammengesetzt wird, da eine Elektrizität einer größeren Kapazität erzeugt wird, wodurch eine Einheit aus einer einzigen Zelle die Tendenz hat, groß zu sein. Bezüglich dieser Tendenz kann eine Anwendung des hydraulischen Umformverfahrens auf die Herstellung des Metallseparators den einzelnen Metallseparator dünn machen, so dass es möglich ist, die Zelleinheit zu miniaturisieren. Ferner erzeugt die Brennstoffzelle beim Generieren von Elektrizität Wasser, was bedeutet, dass der Metallseparator über eine lange Zeit mit Wasser in Kontakt kommt. Daher ist der Metallseparator in den meisten Fällen oberflächenbehandelt, um einen angemessenen Korrosionsschutz sicherzustellen. Das hydraulische Umformverfahren der vorliegenden Erfindung kann wirkungsvoll verhindern, dass die Oberfläche des Werkstücks bei der Umformung beschädigt wird, wodurch die oberflächenbehandelte Struktur nicht beschädigt wird, um dadurch einen extrem zufriedenstellenden Korrosionsschutz des Metallseparators zu garantieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines ersten Schritts, der von einer hydraulischen Umformvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines zweiten Schritts, der von der hydraulischen Umformvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
3 eine schematische Darstellung zum Erläutern eines dritten Schritts, der von der hydraulischen Umformvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines vierten Schritts, der von der hydraulischen Umformvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
5A eine schematische Schnittdarstellung eines wesentlichen Teils einer Brennstoffzelle, das aus einem Metallseparator besteht;
5B eine perspektivische Darstellung, die teilweise einen geformten Abschnitt eines Metallseparatormaterials (Werkstücks) zeigt, das von einem aus dem ersten Schritt bis zum vierten Schritt bestehenden Vorgang gebildet wurde;
6 eine Kurvendarstellung, die schematisch eine Verschiebungsstrecke eines oberen Stempels und einen Flüssigkeitsdruck einer Hydraulikflüssigkeit während einer Bearbeitung (eines Zyklus) des Werkstücks zeigt;
7 eine erläuternde Darstellung zur Erklärung einer konvexen Form, die an einem Metallplattenkörper beim in 3 gezeigten dritten Schritt ausgebildet wird;
8 eine erläuternde Darstellung zur Erklärung eines rippenartigen konvexen Abschnitts, der beim in 3 gezeigten dritten Schritt am Metallplattenkörper ausgebildet wird;
9 eine schematische Darstellung, die schematisch eine hydraulische Umformvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
10 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Konstruktion eines zusammengesetzten Ventils, das an der hydraulischen Umformvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert ist;
11 ein hydraulisches Schaltbild, das das zusammengesetzte Ventil, eine Steuerventileinheit und eine Pumpeneinheit, die in 9 gezeigt sind, darstellt; und
12 eine erläuternde schematische Darstellung zum Erklären des Betriebs des in 9 gezeigten zusammengesetzten Ventils.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Es folgt eine Beschreibung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen. 1 bis 4 zeigen jeweils einen Vorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Herstellung einer dünnen Metallplatte mit einer Vielzahl rippenartiger konvexer Abschnitte auf ihrer Oberfläche, insbesondere eines Metallseparators für eine Brennstoffzelle. Eine hydraulische Umformvorrichtung 20 vollführt nacheinander jeden Vorgang zum Herstellen eines Metallseparators 10, aus dem ein Brennstoffzellenstapel, wie schematisch in 5A gezeigt, zusammengesetzt ist, bei dem ein wesentlicher Teil vergrößert ist.
Zwei hergestellte Metallseparatoren 10 werden auf einer Seite mit einer zwischen ihnen angeordneten Membranen-Elektroden-Gruppe (Membrane-Electrode Assembly/MEA), die aus einer Anodenelektrode AE, einem Elektrolytfilm EF und einer Kathodenelektrode CE besteht, zusammengefügt, um so einen Brennstoffzellenstapel zu bilden. Zwei Separatoren 10 sind auf einer Seite über die oben beschriebene MEA zusammengefügt, wodurch ein Wasserstoffgaskanal HC, durch den Wasserstoff zugeführt wird, sowie ein Sauerstoffgaskanal OC gebildet wird, durch den Sauerstoffgas (z.B. Luft) zugeführt wird. Ferner sind die Metallseparatoren 10 auf der anderen Seite direkt zusammengefügt, um einen Kühlwasserkanal CC zu bilden, durch den Kühlwasser zugeführt wird.
Der Metallseparator 10 hat eine große Anzahl rippenartiger konvexer Abschnitte 12 auf einer Oberfläche eines Metallplattenkörpers 11 als ein Metallseparatormaterial (Werkstück), wie in 5B gezeigt. Der Metallplattenkörper 11 ist aus Edelstahl (zum Beispiel SUS316L), der wie eine Platte ist, weder Risse noch Verwerfungen hat und eine Charakteristik dahingehend hat, dass er am Schulterabschnitt oder Basisabschnitt des rippenartigen konvexen Abschnitts 12 nicht durchhängt. Die Dicke des Metallplattenkörpers 11 ist höchstens 0,5 mm. In der folgenden detaillierten Erläuterung der Ausführungsform wird erklärt, dass der Metallplattenkörper 11 eine Dicke von 0,1 mm hat. Ein verwendbarer Metallplattenkörper 11 ist zum Beispiel ein dünnes Edelstahlblech (SCP, SHP), Aluminiumblech oder Kupferblech, oder eine Metallplatte mit einer darauf durchgeführten Oberflächenbehandlung, wie zum Beispiel eine elektrochemische Beschichtung, Farbbeschichtung, Befestigung eines Laminatmaterials oder dergleichen auf diesen Metallplatten.
Der rippenartige konvexe Abschnitt 12 hat eine sich verjüngende Form, die sich von ihrem führenden Kantenteil geringfügig zu ihrem Basiskantenteil erweitert. Der rippenartige konvexe Abschnitt 12 ist so ausgebildet, dass er eine Breite von 0,5–1 mm, eine Höhe von 0,4–0,6 mm und einen Abstand von 1–2 mm hat. In der folgenden detaillierten Erläuterung dieser Ausführungsform soll der rippenartige konvexe Abschnitt 12 eine Breite von 0,8 mm, eine Höhe von 0,5 mm und einen Abstand von 1,6–3,0 mm haben.
Die hydraulische Umformvorrichtung 20 ist, wie in 1–4 gezeigt, mit einem unteren Stempel 21, einem oberen Stempel 22 und einem Niederhalter 23 ausgerüstet.
Der untere Stempel 21 ist auf der oberen Oberfläche eines Presskopfs P befestigt, der mit seiner unteren Oberfläche an einer Bodenfläche befestigt ist, und hat ungefähr an seinem zentralen oberen Abschnitt einen hohlen Abschnitt 21a, der nach oben offen ist. Der hohle Abschnitt 21a ist so ausgebildet, dass er eine Größe hat, in welche der obere Stempel 22 eingeführt werden kann, und hat an seinem oberen Endabschnitt einen Trägerabschnitt 21b zum Unterstützen des darauf gelegten Metallplattenkörpers 11. Ferner wird der hohle Abschnitt 21 mit Hydraulikflüssigkeit A gefüllt. Die Hydraulikflüssigkeit A wird durch Mischen von Glykol und Wasser hergestellt. Das Mischvolumensverhältnis ist diesmal zum Beispiel so, dass das Verhältnis von Glykol zu Wasser ungefähr 9 bis 6 zu ungefähr 1 bis 4 beträgt. Das Kompressionsverhältnis der auf diese Weise hergestellten Hydraulikflüssigkeit A ist ungefähr 2,84 × 10^–5 cm²/kg, und seine Viskosität ist ungefähr 100–1500 cSt. Wenn die Viskosität kleiner als 100 cSt ist, dann besteht die Möglichkeit, dass die Viskosität sinkt, wodurch ein Leck der Flüssigkeit vom hohlen Abschnitt 29a entsteht, wenn die Temperatur des Fluids beim Umformvorgang ansteigt. Auf der anderen Seite kann eine Viskosität von mehr als 1500 cSt eine Möglichkeit beinhalten, dass die Fluidität der Flüssigkeit nicht sichergestellt werden kann.
Außerdem ist an den unteren Stempel 21 über ein Schaltventil S1 eine Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung S zum Nachfüllen der Hydraulikflüssigkeit A angeschlossen, die durch den Umformvorgang weniger wird. Eine Flüssigkeitseinführrohrleitung S2, die an das Schaltventil S1 angeschlossen ist, mündet in die Bodenfläche des hohlen Abschnitts 21a. Das Schaltventil S1 ist in einem ausgeschalteten Zustand, um das Einführen der Hydraulikflüssigkeit A abzuschneiden, wenn die hydraulische Umformvorrichtung 20 betrieben wird, d.h. die rippenartigen konvexen Abschnitte 12 am Metallplattenkörper 11 ausgebildet werden. Andererseits ist es in einem eingeschalteten Zustand, um die Flüssigkeitsdruckkraft wegzunehmen, bevor der obere Stempel 22 angehoben wird, um sich nach dem Umformen zurückzuziehen. Ferner ist es auch in dem eingeschalteten Zustand, um das Einführen der Hydraulikflüssigkeit A zu erlauben, wenn die Hydraulikflüssigkeit A nachgefüllt wird. Es kann der Fall auftreten, dass die Hydraulikflüssigkeit A aufgrund der kontinuierlichen Umformung des Metallseparators 10 eine hohe Temperatur hat. In diesem Fall ist es möglich, eine Kühlvorrichtung zum Kühlen der Hydraulikflüssigkeit A an der Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung S zum Nachfüllen der gekühlten Hydraulikflüssigkeit A an den hohlen Abschnitt 21a vorzusehen.
Der obere Stempel 22 ist an seinem oberen Ende einstückig mit der unteren Fläche eines inneren Schiebers I verbunden, der so ausgebildet werden kann, dass er dazu fähig ist, in der axialen Richtung angehoben und abgesenkt zu werden. Die äußere Umfangsform des oberen Stempels 22 wird auf einen Wert eingestellt, der um einen vorbestimmten Wert kleiner als die Öffnungsgröße des hohlen Abschnitts 21a ist. Die Größe, die um einen vorbestimmten Wert kleiner ist, ist eine Größe, die unter Berücksichtigung der Dicke des Metallplattenkörpers 11 und eines Fehlers bestimmt wird, der während des Herstellungsvorgangs auftritt. Ferner ist auf der Oberfläche des oberen Stempels 22, die dem unteren Stempel 21 gegenüberliegt, ein Formgebungsabschnitt 22a zum Formen rippenartiger konvexer Abschnitte 12 an dem Metallplattenkörper 11 ausgebildet. Der Formgebungsabschnitt 22a hat eine große Anzahl konkav-konvexer Abschnitte, die wie eine Rippe ausgebildet sind, um die rippenartige konvexen Abschnitte 12 auf den Metallplattenkörper 11 zu übertragen.
Der Niederhalter 23 ist an seinem oberen Ende einstückig mit einer unteren Fläche eines äußeren Schiebers O verbunden, der so ausgebildet werden kann, dass er dazu fähig ist, in einer axialen Richtung angehoben und abgesenkt zu werden, und ist am äußeren Rand des oberen Stempels 22 angeordnet. Die untere Oberfläche des Niederhalters 23 ist so angeordnet, dass sie dem Trägerabschnitt 21b des unteren Stempels 21 gegenüberliegt.
Im Folgenden wird ein Vorgang zum Umformen eines Metallseparators 10, der von einer hydraulischen Umformvorrichtung 20 mit der oben erwähnten Konstruktion durchgeführt wird, von einem in 1 gezeigten ersten Schritt zu einem in 4 gezeigten fünften Schritt, im Einzelnen nacheinander ausgehend vom ersten Schritt beschrieben.
Bei dem in 1 gezeigten ersten Schritt wird der Metallplattenkörper 11 auf dem Trägerabschnitt 21b abgelegt, wobei Hydraulikflüssigkeit A in dem hohlen Abschnitt 21a des unteren Stempels 21 bis zum oberen Rand eingefüllt ist. Es muss Sorgfalt darauf verwendet werden, um, wie oben beschrieben, Luft daran zu hindern, beim Ablegen des Metallplattenkörpers 11 zwischen die Flüssigkeitsoberfläche der Hydraulikflüssigkeit A und den Metallplattenkörper 11 einzudringen. Wenn ferner der hohle Abschnitt 21a nicht bis oben mit der Hydraulikflüssigkeit A gefüllt ist, wird die Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung S angetrieben sowie auch das Schaltventil S1 geöffnet, um die Hydraulikflüssigkeit A nachzufüllen. Wenn der hohle Abschnitt 21a bis zu seinem oberen Ende mit der Hydraulikflüssigkeit A gefüllt ist, wird die Fluidnachfüllvorrichtung S gestoppt und das Schaltventil S1 geschlossen.
Wenn, wie oben beschrieben, der Metallplattenkörper 11 auf den Trägerabschnitt 21b gelegt wird, füllt die Hydraulikflüssigkeit A den Raum (der hiernach als ein abgedichteter Raum bezeichnet wird), der von der Bodenfläche des Metallplattenkörpers 11, dem hohlen Abschnitt 21a, der Fluideinführrohrleitung S2 und dem Schaltventil S1 gebildet wird.
Bei dem in 2 gezeigten zweiten Schritt wird der äußere Schieber O abgesenkt, um den Niederhalter 23 zum Trägerabschnitt 21b des unteren Stempels 21 abzusenken. Dann wird der Randteil des Metallplattenkörpers 11, der auf dem Trägerabschnitt 21b des unteren Stempels 21 abgelegt ist, vom Niederhalter 23 und dem Trägerabschnitt 21b eingeklemmt. Wenn der Randteil des Metallplattenkörpers 11 von dem Niederhalter 23 und dem Trägerabschnitt 21, wie oben beschrieben, eingeklemmt wird, wird die Hydraulikflüssigkeit A in dem von der unteren Oberfläche des Metallplattenkörpers 11, dem hohlen Abschnitt 21a, der Flüssigkeitseinführrohrleitung S2 und dem geschlossenen Schaltventil S1 gebildeten Raum dicht eingeschlossen.
Bei dem in 3 gezeigten dritten Schritt wird der innere Schieber I abgesenkt, um den oberen Stempel 22 zum hohlen Abschnitt 21a des unteren Stempels 21 hin abzusenken. Dann wird der obere Stempel 22 in den hohlen Abschnitt 21a eingeführt, während der Metallplattenkörper 21 unter Druck verformt wird. Die Absenkbewegung des oberen Stempels 22 wird im Einzelnen auf der Grundlage eines Verhältnisses zwischen der Verschiebungsstrecke des oberen Stempels 22 und der Zeit erklärt, das in 6 als eine durchgezogene Linie gezeigt ist. Zuerst wird der innere Schieber I mit einer ersten Verschiebungsgeschwindigkeit zum Absenken des oberen Stempels 22 in der Anfangsposition zu einer ersten vorbestimmten Position, die dem Metallplattenkörper 11 sehr nahe ist, abgesenkt, wodurch der Formgebungsabschnitt 22a des oberen Stempels 22 in einen Zustand gebracht wird, der dem Metallplattenkörper 11 sehr nahe ist.
In der Folge wird der innere Schieber I mit einer zweiten Verschiebungsgeschwindigkeit, die kleiner als die erste Verschiebungsgeschwindigkeit ist, weiter abgesenkt, um den oberen Stempel 22 von der ersten vorbestimmten Position zu einer zweiten vorbestimmten Position abzusenken, die der niedrigste Punkt ist. Die zweite vorbestimmte Position bedeutet hier bei der vorliegenden Ausführungsform einen Punkt, bei dem der Formgebungsabschnitt 22a des oberen Stempels 22 ausgehend vom oberen Endabschnitt des Trägerabschnitts 21a um ungefähr 1,2 mm eingeführt ist. Auf diese Weise kommt der Formgebungsabschnitt 22a während der Absenkbewegung des oberen Stempels 22 von der ersten vorbestimmten Position zur zweiten vorbestimmten Position mit dem Metallplattenkörper 21 in Kontakt.
Wenn der obere Stempel 22 von dem Zustand, bei dem der Formgebungsabschnitt 22a mit dem Metallplattenkörper 11 in Kontakt ist, weiter abgesenkt wird, so beginnt er, in den hohlen Abschnitt 21a des unteren Stempels 21 eingeführt zu werden, während der Metallplattenkörper 11 unter Druck verformt wird. Hierbei wird darauf hingewiesen, dass die äußere Randgröße des oberen Stempels 22 um einen Grad, der nicht größer als die Dicke des Metallplattenkörpers 11 ist, kleiner als die Öffnungsgröße des hohlen Abschnitts 21a ist. Daher wird der Metallplattenkörper 11 dadurch, dass er zwischen dem oberen Stempel 22 und dem Trägerabschnitt 21b eingeklemmt wird, wenn der obere Stempel 22 in den hohlen Abschnitt 21a eingeführt wird, nicht abgeschnitten.
Wenn der obere Stempel 22 anfängt, in den hohlen Abschnitt 21a eingeführt zu werden, während er, wie oben beschrieben, unter Druck den Metallplattenkörper 11 verformt, wird damit begonnen, die Hydraulikflüssigkeit A im abgedichteten Raum zu komprimieren. Dies setzt die Hydraulikflüssigkeit A unter Druck, so dass der Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A proportional zur Verschiebungsstrecke des oberen Stempels 22 ansteigt, wie in 6 durch die gestrichelte Linie gezeigt. Wenn der Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A auf diese Weise ansteigt, wird der Metallplattenkörper 11 verformt, so dass dessen vordere Oberfläche vom konvexen Abschnitt des Formgebungsabschnitts 22a unter Druck in eine konkave Form verformt wird und dessen Rückseite in eine konvexe Form verformt wird, indem sie aufgrund des erhöhten Flüssigkeitsdrucks der Hydraulikflüssigkeit A, wie in 4 gezeigt wird, in den konkaven Abschnitt eingepresst wird.
Wenn der obere Stempel 22 in die zweite vorbestimmte Position abgesenkt wird, wird der Metallplattenkörper 11 weiter unter Druck verformt, um die Hydraulikflüssigkeit A weiter zu komprimieren, wodurch der Flüssigkeitsdruck weiter erhöht wird. Der Flüssigkeitsdruck steigt zu diesem Zeitpunkt auf ungefähr 300 bis 400 MPa an. Wenn der obere Stempel 22 in die zweite vorbestimmte Position abgesenkt wird, um so den Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A auf diese Weise zu erhöhen, wird der konkave Abschnitt des Formgebungsabschnitts 22a auf die Oberfläche des Metallplattenkörpers 11 übertragen, d.h. der rippenartige konvexe Abschnitt 12 wird, wie in 8 gezeigt, exakt auf der Oberfläche des Metallplattenkörpers 11 ausgebildet.
Bei dem in 4 gezeigten vierten Schritt wird der obere Stempel 22 in der zweiten vorbestimmten Position gehalten und wird der erhöhte Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A über eine vorbestimmte Zeit (z.B. 0,5 Sekunden), nachdem der rippenartige konvexe Abschnitt 12 beim dritten Schritt auf dem Metallplattenkörper 11 übertragen wurde, beibehalten. Die durch den hohen Flüssigkeitsdruck erzeugte Kraft wird über die vorbestimmte Zeit gleichmäßig über die gesamte Rückoberfläche des Metallplattenkörpers 11 ausgeübt, wodurch eine durch eine teilweise erfolgte Dehnung oder Zusammenziehung erzeugte Verzerrung beseitigt werden kann. Ferner kann ebenfalls durch die von dem hohen Flüssigkeitsdruck über die vorbestimmte Zeit auf dem rippenartigen konvexen Abschnitt 12 auf dem Metallplattenkörper 11 ausgeübte Kraft, der konkave Abschnitt des Formgebungsabschnitts 22a exakter übertragen werden.
Nachdem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird das Schaltventil S1 geöffnet, um den Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A wegzunehmen, um dadurch die Hydraulikflüssigkeit A abzusenken, und dann steigt der innere Schieber A in der axialen Richtung an, um den oberen Stempel 22 anzuheben. Nachfolgend steigt auch der äußere Schieber O in der axialen Richtung an, um den fünften Schritt zum Anheben des Niederhalters 23 durchzuführen. Hierdurch kann der Metallseparator 10, an dem eine große Anzahl rippenartiger konvexer Abschnitte 12 auf dem Metallplattenkörper 11 ausgebildet wurden, entfernt werden, um die hydraulische Umformung abzuschließen. Wie oben beschrieben, wird der Metallseparator 10 vollständig hergestellt, indem er die Schritte vom ersten bis zum fünften Schritt (einen Zyklus) durchläuft. Wenn der hohle Abschnitt 21a nicht bis ganz oben mit der Hydraulikflüssigkeit A gefüllt ist, wird die Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung S betrieben sowie das Schaltventil S1 geöffnet, um die Hydraulikflüssigkeit A nachzufüllen. Wenn der hohle Abschnitt 21a bis ganz oben mit der Hydraulikflüssigkeit A gefüllt ist, wird die Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung S gestoppt und das Schaltventil S1 geschlossen.
Aus der oben gegebenen Erläuterung geht hervor, dass der Metallseparator 10 durch ein sukzessives Ausführen der Schritte vom ersten bis zum fünften Schritt mit der hydraulischen Umformvorrichtung 20 geformt werden kann. Spezifisch wird der obere Stempel 22 relativ zum unteren Stempel 21 abgesenkt, wodurch der Metallplattenkörper 11, der auf dem Trägerabschnitt 21b des unteren Stempels 21 aufliegt, unter Druck verformt wird. Hierdurch wird die im hohlen Abschnitt 21a des unteren Stempels 21 eingefüllte Hydraulikflüssigkeit A komprimiert, um den Flüssigkeitsdruck zu erhöhen. Der Formgebungsabschnitt 22a, der am oberen Stempel 22 ausgebildet ist, und die Hydraulikflüssigkeit A, deren Flüssigkeitsdruck erhöht wurde, können eine große Anzahl rippenartiger konvexer Abschnitte 12 am Metallplattenkörper 11 ausbilden. Daher kann ein Vorgang zum Erhöhen und Verringern des Drucks der Hydraulikflüssigkeit A und ein Druckvorgang mit dem unteren Stempel 21 und dem oberen Stempel 22 weggelassen werden, und außerdem kann auch ein nach oben und nach unten gehender Hub des oberen Stempels 22 ungefähr auf eine Strecke der Höhe des rippenartigen konvexen Abschnitts 12 verringert werden. Daher kann eine Zeit verkürzt werden, die zur Bearbeitung des Metallseparators 10 benötigt wird.
Zusätzlich kann der Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A über die vorbestimmte Zeit nach dem Ausbilden einer großen Anzahl rippenartiger konvexer Abschnitte 12 beibehalten werden. Als ein Ergebnis hiervon kann der hohe Flüssigkeitsdruck gleichmäßig auf die untere Oberfläche des Metallplattenkörpers ausgeübt werden, wodurch es möglich wird, die Verzerrung zu beseitigen, die zum Beispiel aus der Umformung entsteht. Auf diese Weise kann ein Vorgang zum Beseitigen der Verzerrung weggelassen werden, wodurch es möglich wird, die Zeit zu verkürzen, die zur Bearbeitung benötigt wird. Ferner kann der Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A weggenommen werden, nachdem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Hierdurch kann verhindert werden, dass der rippenartige konvexe Abschnitt 12 an dem Metallseparator 10 aufgrund des hohen Flüssigkeitsdrucks, der auf die untere Oberfläche des Metallplattenkörpers 11 wirkt, verformt wird, nachdem der obere Stempel 22 angehoben wird.
Außerdem kommt die Rückoberfläche des Metallplattenkörpers 11 nur mit der Hydraulikflüssigkeit A in Kontakt, wodurch es zum Beispiel möglich wird, dass der Metallplattenkörper durch einen Kontakt mit dem Stempel beschädigt wird. Ferner wird die Rückoberfläche des Metallplattenkörpers 11 durch in Kontakt Kommen mit der Hydraulikflüssigkeit A verformt, so dass eine Bearbeitungskraft gleichmäßig auf den verformten Abschnitt ausgeübt wird. Hierdurch kann die Ausdehnung des Metallplattenkörpers 11 verstärkt werden, wodurch die Umformung gefördert werden kann, auch wenn der Metallplattenkörper zum Beispiel eine dünne Metallplatte mit einer Dicke von höchstens 1 mm ist.
Ferner kann der Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A wirksam erhöht werden, ohne dass zusätzlich eine Druckpumpe vorgesehen wird, wodurch die Umformung vereinfacht wird. Auf diese Weise kann auch die Konstruktion der hydraulischen Umformvorrichtung 20 vereinfacht werden, wodurch es möglich wird, die Herstellungskosten der hydraulischen Umformvorrichtung 20 zu verringern. Selbst wenn der Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A auf einen sehr hohen Druck erhöht wird, kann das Umformen mit der Hydraulikflüssigkeit A so durchgeführt werden, dass sie daran gehindert wird, zwischen dem Metallplattenkörper 11 und dem Trägerabschnitt 21b zu lecken, wodurch der Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A erhöht werden kann. Dies ermöglicht es, die Form des Formgebungsabschnitts 22a des oberen Stempels 22 exakt zu übertragen, wodurch es möglich wird, die Umformungspräzision zu steigern.
Ferner kann die Hydraulikflüssigkeit A durch Mischen von Glykol und Wasser, die sehr leicht erhältlich sind, hergestellt werden. Demnach kann eine Flüssigkeit mit einer niedrigen Kompression und einer hohen Viskosität extrem einfach hergestellt werden. Außerdem kann die hydraulische Umformvorrichtung 20 mit der Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung S zum Nachfüllen der Hydraulikflüssigkeit A, die in den hohlen Abschnitt 21a des unteren Stempels 21 eingefüllt ist, ausgerüstet werden. Auf diese Weise kann die Hydraulikflüssigkeit A ganz leicht nachgefüllt werden, selbst wenn die Hydraulikflüssigkeit A zum Beispiel aufgrund des kontinuierlichen Umformens abnimmt.
Bei der oben genannten ersten Ausführungsform verursacht ein Ein-Aus-Betrieb des Schaltventils S1 das Nachfüllen der Hydraulikflüssigkeit A in den hohlen Abschnitt 21a von der Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung S oder verursacht das Ablassen des Flüssigkeitsdrucks der Hydraulikflüssigkeit A um diesen abzusenken. Anstelle des Schaltventils S1 und der Fluidnachfüllvorrichtung S kann auch ein zusammengesetztes Ventil 30 an dem unteren Stempel 21 installiert werden, und können eine Steuerventileinheit 40 und eine Pumpeinheit 50 mit dem zusammengesetzten Ventil 30 über Rohrleitungen H1, N2 und H3 zum Durchführen des Vorgangs verbunden werden. Diese zweite Ausführungsform wird im Folgenden im Einzelnen erläutert, wobei Teile, die gleich wie bei der oben erwähnen ersten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, um deren detaillierte Erläuterung wegzulassen.
Ein zusammengesetztes Ventil 30, eine Steuerventileinheit 40 und eine Pumpeneinheit 50 sind Komponenten einer Zufuhr/Ablass/Abdichtungs-Vorrichtung, welche die Hydraulikflüssigkeit A zum Füllen des hohlen Abschnitts 21a des unteren Stempels 21 mit der Hydraulikflüssigkeit A versorgen kann, bevor der Metallplattenkörper 11 auf den Trägerabschnitt 21b des unteren Stempels 21 gelegt wird, die Hydraulikflüssigkeit A, die in den hohlen Abschnitt 21a eingefüllt ist, wenn der Metallplattenkörper 11 vom oberen Stempel 22 und dem unteren Stempel 21 verformt wird, dicht einschließen kann, und die Hydraulikflüssigkeit A vom hohlen Abschnitt 21a auslassen kann, bevor der obere Stempel 22 nach der Umformung vom unteren Stempel 21 zurückgezogen wird.
Das zusammengesetzte Ventil 30 wird durch Kombinieren eines Rückschlagventils 37 und eines Pilot-Ablassventils 38, wie in 10 und 11 gezeigt, vorgesehen, und hat einen Ventilkörper 31, einen Zufuhranschluss 32, einen Zufuhr/Ablass-Anschluss 33, einen Ablassanschluss 34, einen Pilotanschluss 35 und einen Sensor-Befestigungsanschluss 36, wobei diese Anschlüsse am Ventilkörper 31 vorgesehen sind, sowie Kommunikationspfade U1, U2 und U3, die unter diesen Anschlüssen eine Verbindung herstellen.
Der Ventilkörper 31 besteht aus einem Hauptkörperabschnitt 31a und einem Abdeckungsabschnitt 31b, der aus einem massiven Werkstoff wie zum Beispiel Kohlenstoffstahl zur Maschinenherstellung besteht. Der Ventilkörper 31 ist in eine flache Form gebracht, wobei jeder Anschluss 32, 33, 34, 35 und 36 und die Kommunikationspfade U1, U2, U3 und U4 auf derselben Fläche ausgebildet sind, wenn der Hauptkörperabschnitt 31a und der Abdeckungsabschnitt 31b zusammengesetzt sind.
Der Zufuhranschluss 32 ist auf dem Abdeckungsabschnitt 31b des Ventilkörpers 31 ausgebildet und mit der Rohrleitung H1 und einer variablen Drossel 41 und einem A-Anschluss eines solenoidbetriebenen 4/3-Wegeventils 42, die beide an der Steuerventileinheit 40 vorgesehen sind, um die Hydraulikflüssigkeit A zu liefern, verbunden. Die Rohrleitung H1 wird durch einen Hochdruckgummischlauch und einem Anschlusselement gebildet. Der Zufuhr/Ablass-Anschluss 33 ist auf dem Hauptkörperabschnitt 31a des Ventilkörpers 31 ausgebildet und direkt mit einem Pfad 21c verbunden, der auf dem unteren Stempel 21 der hydraulischen Umformvorrichtung 20 ausgebildet ist, und mündet in den Boden des hohlen Abschnitts 21a zum Liefern der Hydraulikflüssigkeit A in den hohlen Abschnitt 21a und zum Auslassen der Hydraulikflüssigkeit A aus diesem. Der Zufuhranschluss 32 und der Zufuhr/Ablass-Anschluss 33 sind über den Kommunikationspfad U1 miteinander verbunden.
Der Ablassanschluss 34 ist auf dem Hauptkörperabschnitt 31a des Ventilkörpers 31 ausgebildet und ist über die Rohrleitung H2 mit einem Tank 52 verbunden, der an der Pumpeinheit 50 vorgesehen ist, damit die Hydraulikflüssigkeit A, die vom hohlen Abschnitt 21a abgelassen wird, in den Tank 52 fließen kann. Der Ablassanschluss 34 ist über den Kommunikationspfad U2 mit dem Zufuhr/Ablass-Anschluss 33 verbunden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Rohrleitung H2 aus einem Hochdruckgummischlauch und einem Kopplungselement besteht.
Der Pilotanschluss 35 ist auf dem Abdeckungsabschnitt 31b des Ventilkörpers 31 ausgebildet und mit der Rohrleitung H3 und der variablen Drossel 41 und einem B-Anschluss des solenoidbetriebenen 4/3-Wegeventils 42 verbunden, die beide an der Steuerventileinheit 40 vorgesehen sind, um das Pilot-Ablass-Ventil 38 über den Kommunikationspfad U3 mit einem Pilotdruck zu versorgen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Rohrleitung H3 aus einem Hochdruckgummischlauch und einem Kopplungselement besteht.
Der Sensorbefestigungsanschluss 36 ist ein Anschluss, an dem ein Drucksensor PS installiert wird. Der Sensor-Befestigungsanschluss 36 ist über einen Kommunikationspfad U4, der mit dem Kommunikationspfad U1 verbunden ist, mit dem Zufuhr/Auslass-Anschluss 33 verbunden. Wenn der Drucksensor PS nicht am Sensor-Befestigungsanschluss 36 angebracht ist, wird im Sensor-Befestigungsanschluss 36 ein Stöpsel angebracht.
Das Rückschlagventil 37 ist auf halber Strecke am Kommunikationspfad U1 vorgesehen, der den Zufuhranschluss 32 und den Zufuhr/Ablass-Anschluss 33 verbindet. Wenn die Hydraulikflüssigkeit A über den Zufuhranschluss 32 in den Kommunikationspfad U1 eingeführt wird, ermöglicht das Rückschlagventil 37 den Fluss der Hydraulikflüssigkeit A zum Zufuhr/Ablass-Anschluss 33. Auf der anderen Seite verhindert das Rückschlagventil 37 den Fluss der Hydraulikflüssigkeit A vom Zufuhr/Ablass-Anschluss 33 zum Zufuhranschluss 32.
Das Pilot-Ablass-Ventil 38 ist auf halber Strecke auf dem Kommunikationspfad U2 vorgesehen, der den Zufuhr/Ablass-Anschluss 33 und den Ablassanschluss 34 verbindet. Dieses Pilot-Ablass-Ventil 38 ist mit dem Pilotanschluss 35 und einem Kolben 38a versehen, der den Pilotdruck aufnimmt, der im Kommunikationspfad U3 übertragen wird. Ein Tellerventil 38b ist am Kolben 38a angebracht, so dass es in axialen Richtung des Kolbens 38a verschiebbar ist. Ein Ventilabschnitt des Tellerventils 38b wird durch die Druckkraft einer Feder 38c, die zwischen dem Kolben 38a und dem Tellerventil 38b angebracht ist, auf den Ventilsitz gedrückt.
Der Ablassdruck des Pilot-Ablass-Ventils 38 wird je nach dem Schaltbetrieb des solenoidbetriebenen 4/3-Wegeventils 42, das bei der Steuerventileinheit 40 vorgesehen ist, mit dem von der Pumpeinheit 50 über den Pilotanschluss 35 übertragenen Pilotdruck auf einen hohen Wert gesetzt. Auf der anderen Seite wird der Ablassdruck in Abhängigkeit von dem Schaltbetrieb des solenoidbetriebenen 4/3-Wegeventils 42, wenn der Pilotdruck von der Pumpeinheit 50 nicht über den Pilotanschluss 35 übertragen wird, auf einen niedrigen Wert gesetzt.
Der Drucksensor PS erfasst den Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A im hohlen Abschnitt 21a, der über den Pfad 21c und den Kommunikationspfad U4 übertragen wird. Der vom Drucksensor PS erfasste Wert wird über einen Verstärker zum Beispiel an einen nicht gezeigten PC ausgegeben.
Die Steuerventileinheit 40 weist die variable Drossel 41, das solenoidbetriebene 4/3-Wegeventil 42 und Ablassventile 43 und 44, wie in 11 gezeigt, auf. Die variable Drossel 41 ist ein Nadelventil zum Einstellen der Fließmenge der Hydraulikflüssigkeit A, die an den Zufuhranschluss 32 bzw. den Pilotanschluss 35 des zusammengesetzten Ventils 30 geliefert wird.
Das solenoidbetriebene 4/3-Wegeventil 42 (hiernach als ein Solenoid-Umschaltventil 42 bezeichnet) weist ein Paar Solenoide 42a auf der linken Seite und 42b auf der rechten Seite auf. Ein P-Anschluss des Solenoid-Umschaltventils 42 ist mit einem Ausgang 51 der Pumpeinheit 50 verbunden, während ein R-Anschluss mit dem Tank 52 der Pumpeinheit 50 verbunden ist. Das Solenoid-Umschaltventil 42 wird von einer nicht dargestellten elektrischen Steuervorrichtung gesteuert, um so den Betrieb der Solenoide 42a und 42b zu steuern, wodurch der Fließpfad der Hydraulikflüssigkeit A umgeschaltet wird. Die elektrische Steuervorrichtung steuert den Betrieb der Solenoide 42a und 42b gemäß zum Beispiel dem Erfassungsergebnis eines Sensors, der die oberen und unteren Positionen des oberen Stempels 22 oder des Niederhalters 23 erfasst, oder eines Sensors, der den Flüssigkeitspegel der Hydraulikflüssigkeit A im hohlen Abschnitt 21a erfasst.
Die Steuerung des Solenoid-Umschaltventils 42 durch diese elektrische Steuervorrichtung wird im Einzelnen erläutert. Die elektrische Steuervorrichtung bringt die Solenoide 42a und 42b in den oben erwähnten Schritten 1 und 2 in einen abgeschalteten Zustand. Dieser Vorgang ordnet die Position des Ventilkörpers des Solenoid-Umschaltventils 42 an der mittleren Position an (der in 11 gezeigte Zustand), wodurch eine Kommunikation unter den Anschlüssen A, B, P und R hergestellt wird. Ferner schaltet die elektrische Steuervorrichtung das Solenoid 42b bei den oben erwähnten Schritten 3 und 4 ein. Durch diesen Vorgang wird die Position des Ventilkörpers des Solenoid-Umschaltventils 42 in eine Position geändert (die hiernach als eine Pilotposition bezeichnet wird), um den Ausgang 51 der Pumpeinheit 50 über die Anschlüsse P und B des Solenoid-Umschaltventils 42 mit dem Pilotanschluss 35 zu verbinden und um den Tank 42 über die Anschlüsse R und A des Solenoid-Umschaltventils 42 mit dem Zufuhranschluss 32 zu verbinden. Der Pilotdruck wird durch dieses Umschalten an das Pilot-Ablass-Ventil 38 übertragen.
Außerdem bringt die elektrische Steuervorrichtung die Solenoide 42a und 42b bei dem Vorgang vom vorgenannten vierten Schritt zu Beginn des fünften Schritts in einen abgeschalteten Zustand. Dieser Vorgang ordnet die Position des Ventilkörpers des Solenoid-Umschaltventils 42 an der mittleren Position an, wodurch alle Anschlüsse A, B, P und R miteinander verbunden werden, so dass die Hydraulikflüssigkeit A aus dem hohlen Abschnitt 21a ausgelassen wird. Ferner schaltet die elektrische Steuervorrichtung bei den Vorgängen vom oben erwähnten fünften Schritt zum ersten Schritt das Solenoid 42a gemäß dem erfassten Ergebnis des Flüssigkeitspegels der Hydraulikflüssigkeit A im hohlen Abschnitt 21a ein. Durch diesen Vorgang wird die Position des Ventilkörpers des Solenoid-Umschaltventils 42 in die Position (die hiernach als eine Zufuhrposition bezeichnet wird) gebracht, um den Ausgang 51 der Pumpeinheit 50 über die Anschlüsse P und A des Solenoid-Umschaltventils 42 mit dem Zufuhranschluss 32 zu verbinden und den Tank 52 über die Anschlüsse R und B des Solenoid-Umschaltventils 42 mit dem Pilotanschluss 35 zu verbinden. Die Hydraulikflüssigkeit A wird durch diese Veränderung von der Pumpeinheit 50 in den hohlen Abschnitt 21a geliefert.
Das Ablassventil 43 führt einen Ablassvorgang durch, wenn der Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A, die an den Zufuhranschluss geliefert wird, einen vorbestimmten Druck übersteigt, wodurch die Hydraulikflüssigkeit A in den Tank 52 der Pumpeinheit 50 fließt (entlassen wird). Das Ablassventil 44 führt einen Ablassvorgang durch, wenn der Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A, die an den Pilotanschluss geliefert wird, einen vorbestimmten Druck übersteigt, wodurch die Hydraulikflüssigkeit A in den Tank 52 der Pumpeinheit 50 fließt (entlassen wird).
Die Pumpeinheit 50 entlässt die Hydraulikflüssigkeit A, die in den Tank 52 gefüllt ist, vom Ausgang 51 mit einem vorbestimmten Flüssigkeitsdruck. Durch diesen Vorgang liefert die Pumpeinheit 50 die Hydraulikflüssigkeit A, die vom Ausgang 51 entlassen wird, an den hohlen Abschnitt 21a der hydraulischen Umformvorrichtung 20 oder überträgt dieselbe an das Pilot-Ablass-Ventil 38 des zusammengesetzten Ventils 30 mit einem vorbestimmten Pilotdruck.
Bei dem zusammengesetzten Ventil 30, das den oben erwähnten Aufbau hat, wird der Ablassdruck des Pilot-Ablass-Ventils 38 auf einen niedrigen Druckwert eingestellt, weil die Position des Ventilkörpers des Solenoid-Umschaltventils 42 bei dem oben genannten ersten und zweiten Schritt in die zentrale Position gebracht wird, wodurch die Hydraulikflüssigkeit A in einem abgedichteten Raum eingeschlossen wird, der von der unteren Oberfläche des Metallplattenkörpers 11, dem hohlen Abschnitt 21a, dem Pfad 21c und dem zusammengesetzten Ventil 30 gebildet wird. In einem Fall, bei dem die Hydraulikflüssigkeit A aufgefüllt werden muss, bevor der Metallplattenkörper 11 beim ersten Schritt auf den Trägerabschnitt 21b aufgelegt wird, wird die Position des Ventilkörpers des Solenoid-Umschaltventils 42 vorübergehend in die Zufuhrposition gebracht. Diese Veränderung kann den hohlen Abschnitt 21a mit Hydraulikflüssigkeit A von der Pumpeinheit 50 auffüllen, wie in 12c gezeigt. Nachdem die Hydraulikflüssigkeit A aufgefüllt wurde, wird die Position des Ventilkörpers des Solenoid-Umschaltventils 42 in die zentrale Position gebracht.
Ferner verhindern in dem zusammengesetzten Ventil 30 das Rückschlagventil 37 und das Pilot-Ablass-Ventil 38 den Fluss der Hydraulikflüssigkeit A, wie in 12a gezeigt, weil die Position des Ventilkörpers des Solenoid-Umschaltventils 42 im oben genannten dritten und vierten Schritt in die Pilotposition gebracht wird. Zu dieser Zeit wird der Ablassdruck des Pilot-Ablass-Ventils 38 auf einen hohen Druckwert eingestellt. Ferner wird beim zusammengesetzten Ventil 30 die Position des Ventilkörpers des Solenoid-Umschaltventils 42 am Beginn des Zeitraums, bei dem der Vorgang vom vierten Schritt in den fünften Schritt übergeht, in die mittlere Position gebracht, wodurch die Hydraulikflüssigkeit A über die Rohrleitung H2, wie in 12b gezeigt, in den Tank 52 der Pumpeinheit 50 entlassen wird. Demnach wird der Flüssigkeitsdruck im hohlen Abschnitt 21a abgelassen.
Außerdem wird in einem Fall, bei dem die Hydraulikflüssigkeit A aufgefüllt werden muss, nachdem der Metallseparator 10 beim fünften Schritt entfernt wurde, die Position des Ventilkörpers des Solenoid-Umschaltventils 42 in die Zufuhrposition gebracht. Das zusammengesetzte Ventil 30 ermöglicht einen Fluss von dem Zufuhranschluss 32 zum Zufuhr/Ablass-Anschluss 33, wie in 12c gezeigt. Hierdurch kann die Hydraulikflüssigkeit A, die von der Pumpeinheit 50 über den Pfad 21c an hohlen Abschnitt 21a geliefert wird, aufgefüllt werden.
Wie oben beschrieben, kann derselbe Effekt, wie durch die oben erwähnte erste Ausführungsform, auch durch die zweite Ausführungsform erzielt werden, bei der das zusammengesetzte Ventil 30, die Steuerventileinheit 40 und die Pumpeinheit 50 anstelle des Schaltventils S1 und der Fluidnachfüllvorrichtung S eingesetzt werden. Ferner wird der Ventilkörper 31 des zusammengesetzten Ventils 30, das mit dem Rückschlagventil 37 und dem Pilot-Ablass-Ventil 38 versehen ist, direkt am unteren Stempel 21 installiert, wodurch es unnötig wird, eine Kommunikationsrohrleitung zur Herstellung einer Kommunikation zwischen dem hohlen Abschnitt 21a des unteren Stempels 21 und jedem Ventil 37 und 38 vorzusehen. Deswegen tritt auch kein Druckabfall aufgrund des vergrößerten Durchmessers der Kommunikationsrohrleitung auf, wenn der Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A hochgesetzt wird, wodurch es möglich wird, den Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit A hoch zu halten. Ferner wird auch ein Druckabfall aufgrund der Kommunikationsrohrleitung nicht erzeugt, wodurch der Flüssigkeitsdruck extrem einfach erhöht werden kann, selbst wenn die Kompression der Hydraulikflüssigkeit A klein ist, wodurch es möglich wird, die Hubstrecke des oberen Stempels 22 zu verkleinern. Zusätzlich kann Bauraum zum Installieren des Rückschlagventils 37 und des Pilot-Ablass-Ventils 38 eingespart werden, so dass die hydraulische Umformvorrichtung 20 kompakt konstruiert werden kann.
Bei dieser zweiten Ausführungsform kann der Drucksensor PS am Sensor-Befestigungsanschluss 36 angebracht werden, so dass, wenn der Drucksensor PS angebracht ist, der vom Sensor PS ausgegebene erfasste Wert auf einer Anzeigevorrichtung eines nicht gezeigten PCs als der Flüssigkeitsdruck im hohlen Abschnitt 21a angezeigt werden kann. Eine Bedienperson, die den Betriebszustand der hydraulischen Umformvorrichtung 20 überwacht, kann dann durch diese Anzeige überprüfen, ob der Flüssigkeitsdruck im hohlen Abschnitt 21a auf einen vorbestimmten Druck ansteigt oder nicht, was bedeutet, dass er oder sie prüfen kann, ob der Metallseparator 10 unter einer vorbestimmten Umformbedingung geformt wird oder nicht.
Daher kann aufgrund des Flüssigkeitsdrucks der Hydraulikflüssigkeit A, der vom Drucksensor PS ausgegeben wird, geprüft werden, ob der Umformzustand eines Produkts gut ist oder nicht, wodurch es möglich wird, die Qualität des Produkts hoch zu halten. Ferner kann auch die Betätigungsstrecke der hydraulischen Umformvorrichtung 20, d.h. die Betätigungsstrecke des oberen Stempels 22, der in den hohlen Abschnitt 21a des unteren Stempels eintritt, auch auf der Grundlage des Flüssigkeitsdrucks der Hydraulikflüssigkeit A, der vom Drucksensor PS ausgegeben wird, in geeigneter Weise eingestellt werden. Dies ermöglicht, dass der Metallplattenkörper 11 geformt werden kann, wobei die Auswirkung (zum Beispiel einer Dickevariation oder dergleichen) auf die Form des Metallplattenkörpers 11 minimal wird, wodurch es möglich wird, die Qualität des Produkts hoch zu halten.
Bei jeder oben genannten Ausführungsform wird der Metallseparator 10 so ausgewählt, dass er ein zu formender Gegenstand ist, der eine große Anzahl rippenartiger konvexer Abschnitte 12 hat, es versteht sich jedoch von selbst, dass die vorliegende Erfindung auch auf das Ausführen einer Umformung einer großen Anzahl konvexer Abschnitte auch an anderen dünnen Metallplatten anwendbar ist.
Außerdem wird jede der oben genannten Ausführungsformen auch so ausgeführt, dass bei ihnen das Werkstück ein plattenartiger Metallplattenkörper 11 ist, der untere Stempel 21 ein fester Stempel ist und der obere Stempel 22 ein beweglicher Stempel ist. Spezifisch wird die Hydraulikflüssigkeit A unterhalb des Metallplattenkörpers 11, der zwischen dem oberen Stempel 22 und dem unteren Stempel 21 angeordnet ist, in einem abgedichteten Hohlraum eingefüllt, und die Hydraulikflüssigkeit A wird durch Herabdrücken des oberen Stempels 22 zum hohlen Abschnitt 21a des unteren Stempels 21 unter Druck gesetzt, wodurch ein Teil des Metallplattenkörpers 11 zum Formgebungsabschnitt 22a hin verformt wird, der über dem Metallplattenkörper 11 ausgebildet ist, um hierdurch eine Verformung des Metallplattenkörpers durchzuführen.
Es ist jedoch auch möglich, dass ein zylindrisches Werkstück verwendet wird und die Hydraulikflüssigkeit A in dieses zylindrische Werkstück eingefüllt wird, um die Umformung durchzuführen. Spezifisch wird die Hydraulikflüssigkeit A in einen abgedichteten Raum im zylindrischen Werkstück eingefüllt, das zwischen dem beweglichen Stempel und dem festen Stempel angeordnet ist, wonach der bewegliche Stempel zum Aufnahmeabschnitt in der axialen Richtung des Werkstücks heruntergedrückt wird. Hierdurch drückt der bewegliche Stempel das Werkstück in der axialen Richtung, um es hierdurch zu verformen, und komprimiert die Hydraulikflüssigkeit A, die im Werkstück untergebracht ist, um hierdurch die Hydraulikflüssigkeit A unter Druck zu setzen. Dann verformt die Hydraulikflüssigkeit A, die den erhöhten Druck aufweist, einen Teil des Werkstücks zu einem Formgebungsraumabschnitt hin, der auf dem festen Stempel ausgebildet ist, der um das Werkstück herum angeordnet ist, wodurch das Werkstück verformt wird.
Gemäß dieser Konstruktion kann die Hydraulikflüssigkeit A durch Herunterdrücken des beweglichen Stempels zum Aufnahmeabschnitt der Hydraulikflüssigkeit A unter Druck gesetzt werden. Daher ist es unnötig, eine Druckpumpe zum unter Druck Setzen der Hydraulikflüssigkeit A vorzusehen, wodurch die Stempelkonstruktion vereinfacht wird.

Claims

Hydraulisches Umformverfahren zum Umformen eines Werkstücks (11), welches einen beweglicher Stempel (22) mit einem Formgebungs-Abschnitt (22a) und einen feststehenden Stempel (21) mit einem Aufnahme-Abschnitt (21a) mit Flüssigkeit (A) verwendet, und die folgenden Schritte aufweist: Füllen des Aufnahme-Abschnitts (21a) mit Flüssigkeit (A); Abdichten der Flüssigkeit (A) in dem Aufnahme-Abschnitt (21a) mit einer Seite des Werkstücks (11); Niederdrücken des beweglichen Stempels (22) gegen den Aufnahmeabschnitt (21a) mit Flüssigkeit (A), um den Druck der Flüssigkeit zu erhöhen; und Ausformen eines Teils des Werkstücks (11) in Richtung eines Formgebungsraum-Abschnitts, welcher von dem Formgebungs-Abschnitt (22a) des beweglichen Stempels und der anderen Seite des Werkstücks (11) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompressionsverhältnis der Flüssigkeit nicht mehr als 3,0 × 10^–5 cm²/kg beträgt.
Hydraulisches Umformverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Viskosität der Flüssigkeit (A) zwischen 100 und 1500 cSt liegt.
Hydraulisches Umformverfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkeit (A) eine Mischung aus Glykol und Wasser in einem vorbestimmten Verhältnis ist.
Hydraulisches Umformverfahren gemäß Anspruch 3, wobei das Mischungsverhältnis des Glykols zum Wasser von 9–6 bis 1–4 beträgt.
Hydraulisches Umformverfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Werkstück (11) so umgeformt wird, daß dessen eine Seite oberflächenbehandelt ist, und diese Seite in Kontakt mit der Flüssigkeit (A) kommt.
Hydraulische Umformvorrichtung (20), aufweisend: einen unteren Stempel (21) mit einem Trägerabschnitt (21b), der das darauf plazierte Werkstück (11) trägt, und einem von dem Trägerabschnitt (21b) umgebenen, und mit Flüssigkeit (A) gefüllten hohlen Abschnitt (21a); einen Niederhalter (23), der aufwärts und abwärts bewegt werden kann und einen Randbereich des Werkstücks (11) mit dem Trägerabschnitt (21b) des unteren Stempels (21) einklemmt; einen oberen Stempel (22), der aufwärts und abwärts bewegt werden kann, auf seiner Unterseite einen Formgebungsabschnitt (22a) besitzt und in den hohlen Abschnitt (21a) des unteren Stempels (21) gelangen kann, wobei der Rand des mittleren Abschnitts des Werkstücks (11) von dem Trägerabschnitt (21b) des unteren Stempels (21) und dem Niederhalter (23) eingeklemmt ist; dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Umformvorrichtung (20) ferner folgendes aufweist: einen direkt im unteren Stempel (21) untergebrachten Ventilkörper (31); ein in dem Ventilkörper (31) untergebrachtes Rückschlagventil (37), wobei das Rückschlagventil (37) den Fluß der Flüssigkeit (A) von einer hydraulischen Versorgungsquelle zum hohlen Abschnitt (21a) des unteren Stempels (21) gestattet, wohingegen das Rückschlagventil (37) die in den hohlen Abschnitt (21a) gefüllte Flüssigkeit (A) abdichtet, wenn das Werkstück mit dem oberen Stempel (22) und dem unteren Stempel (21) umgeformt wird; und ein in dem Ventilkörper (31) untergebrachtes Ablaßventil (38), wobei das Ablaßventil (38) den in einem Pfad zwischen dem hohlen Abschnitt (21a) des unteren Stempels (21) und dem Rückschlagventil (37) aufrechterhaltbaren Flüssigkeitsdruck entsprechend einem Umstellvorgang eines Ablaßdrucks verändern kann, das Ablaßventil (38) die in den hohlen Abschnitt (21a) gefüllte Flüssigkeit (A) durch Heraufsetzen des Ablaßdrucks abdichtet, wenn das Werkstück (11) mit dem oberen Stempel (22) und dem unteren Stempel (21) umgeformt wird, und das Ablaßventil (38) die Flüssigkeit aus dem hohlen Abschnitt (21b) durch Herabsetzen des Ablaßdrucks abläßt, bevor der obere Stempel (22) nach dem Umformen von dem hohlen Abschnitt (21a) des unteren Stempels (21) zurückgezogen wird.
Hydraulische Umformvorrichtung (20) gemäß Anspruch 6, wobei der Ventilkörper (31) mit einem Befestigungsanschluß (36) versehen ist, an welchem ein Drucksensor (PS) angeschlossen werden kann.
Hydraulische Umformvorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 6–7, wobei das Werkstück (11) eine einer Oberflächenbehandlung unterworfene Oberfläche aufweist, und auf dem Trägerabschnitt (21a) des unteren Stempels (21) so plaziert ist, daß diese eine Oberfläche mit der Flüssigkeit (A) in Kontakt gebracht wird.