JP2001150048A - パイプ材のハイドロフォーミング方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】単一の型締めプレスを有効に活用してパイプ材
から所望形状の膨らまし加工製品をほぼ連続的に、低コ
ストで高能率で成形することができるパイプ材のハイド
ロフォーミング方法及び装置を提供する。 【解決手段】プレスルーム両側に外方に向かって延びる
一対の案内路を設けた型締めプレスと、前記左右の案内
路上にそれぞれ搭載されプレスルーム内に交互に移動さ
れる第１と第２のムービングボルスタと、前記第１と第
２の各ムービングボルスタにそれぞれ搭載され、合せ面
に成形すべき形状をなし両端が半断面溝をもって外部に
通じる半キャビテイを形成した少なくとも３枚の重ね合
わられた型板をそれぞれ有する第１および第２の型セッ
トを使用し、第１および第２の型セットを交互にプレス
ルームに搬入し、各パイプ材に対応する複数のパンチを
有する横押し装置と、前記横押し装置の各パンチを進退
させるとともに各パンチを通して型セット内のパイプ材
中に成形用の液体を給排する駆動装置を使用して複数の
パイプ材を成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパイプ材のハイドロ
フォーミング方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のマフラー、シートフレーム、足
回りフレームなどで代表される中空状製品を得るため、
素材としてパイプ材を使用し、液圧を利用したハイドロ
フォーミング法で二次加工することが従来より知られて
いる。この方法は、ベッド側に所望形状のキャビテイを
有する下型を固定し、クラウン側に対をなすキャビテイ
を有する上型を固定したプレスと、ベッド側の型の両側
に配された横押しプレスを使用し、第１工程として下型
にワークとしてのパイプ材をセットし、第２工程として
プレスを下降して上型と下型を型締めし、第３工程とし
て型締め状態を維持しつつ横押しプレスを作動してパイ
プ材の軸方向端部を閉止するかまたは軸方向圧縮力を付
与しつつ、液圧供給装置からパイプ材内に高圧液体を供
給することによりパイプ材を膨らませ、上型と下型のキ
ャビティ形状に即応した形状に塑性変形させ、第４工程
としてパイプ材から高圧液体を抜き取り、横プレスを後
退させ、プレスを作動して上型を上昇させて型開きし、
製品を取り出す工程が取られていた。

【０００３】しかしこのような方法では、１本のパイプ
材を型に装填してから製品として取り出されるまでに数
多くの工程が必要であるため、製造に時間がかかり、た
とえば１０分間程度を要するため、生産効率が悪いとと
もに生産コストが高くなるいう問題があった。この問題
は上型と下型に並列状に複数のキャビテイを形成して複
数本のパイプ材を同時成形してもあまり変わりない。し
たがって、従来の方法で生産性を向上するには、前記横
押しプレス、液圧供給装置を備えた主プレスを複数配置
して可動しなければならず、その設備費、設備スペース
が高くなるという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を解消するために創案されたもので、その目的と
するところは、単一の型締めプレスを有効に活用してパ
イプ材から所望形状の膨らまし加工製品をほぼ連続的
に、低コストで高能率で成形することができるパイプ材
のハイドロフォーミング方法及び装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のパイプ材のハイドロフォーミング装置は、プレ
スルーム内で進退する可動押し盤を備え、プレスルーム
両側に外方に向かって延びる一対の案内路を設けた型締
めプレスと、前記左右の案内路上にそれぞれ搭載されプ
レスルーム内に交互に移動される第１と第２のムービン
グボルスタと、前記第１と第２の各ムービングボルスタ
にそれぞれ搭載され、合せ面に成形すべき形状をなし両
端が半断面溝をもって外部に通じる半キャビテイを形成
した少なくとも３枚の重ね合わられた型板をそれぞれ有
する第１および第２の型セットと、前記型板に装填され
た各パイプ材に対応する複数のパンチを有し、前記ムー
ビングボルスタの移動を阻害しないように前記型締めプ
レスに配された横押し装置と、前記横押し装置の各パン
チを進退させるとともに各パンチを通して型セット内の
パイプ材中に成形用の液体を給排するための駆動装置と
を備えたことを特徴としている。

【０００６】本発明のパイプ材のハイドロフォーミング
方法は、パイプ材を膨らまし成形する方法であって、第
１段階として、第１ムービングボルスタに搭載した少な
くとも３枚の型板からなる第１型セットに複数本のパイ
プ材を装填してムービングボルスタごとプレスルーム内
に搬入し、第２段階として型締めプレスを作動して第１
型セットを型締めし、第３段階として横押しプレス装置
の各パンチを前記各型板間のパイプ材に強接させながら
パイプ内に液体を充填、増圧してパイプ材をキャビテイ
に即応する形状に膨らませる成形を行い、第４段階とし
てパイプ材内の液体を減圧排出後、横押し装置のパンチ
を後退させ、型締めプレスによる型締めを開放した後、
第１のムービングボルスタをプレスルーム外に移動する
一方、プレスルーム外で少なくとも３枚の型板を有する
第２型セットに複数のパイプ材を装填しておいた第２ム
ービングボルスタをプレスルーム内に搬入し、第５段階
として第２のムービングボルスタに搭載している第２型
セット中の各パイプ材を前記第２段階ないし第４段階と
同じ操作にて成形する一方、第１のムービングボルスタ
に搭載している型セットを開いて製品を取り出すととも
に新たなパイプ材を装填する操作を順次繰り返すことを
特徴としている。

【０００７】本発明は、型セットの少なくとも３枚の型
板間にそれぞれパイプ材を装填しまたそれを成形した製
品を取り出すための型板開閉装置を有していることが好
ましい。この型板開閉装置は型セットそれ自体に装備さ
れている場合を含んでいる。この場合の型板開閉装置
は、キャビテイ領域より外側の型板部位に、対向する型
板に対する押圧部を有する複数のリフト用アクチュエー
タを配設することで構成される。

【０００８】前記第１と第２のムービングボルスタは、
案内路を転接する車輪とこれを駆動する機構を有し、プ
レスルームにはムービングボルスタが所定位置に達した
ときに車輪を沈降させるとともに搬出時には車輪を上昇
させるリフト装置と、ムービングボルスタの下面がベッ
ドに密着するように固定するクランプ装置を備えてい
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を添付図面を
参照して説明する。図１ないし図１４は本発明によるパ
イプ材のハイドロフォーミング方法及び装置の実施例を
示している。図１と図２において、１は型締めプレス、
２Ａ，２Ｂは前記型締めプレス１の両側に配された第１
と第２のムービングボルスタである。３，３は型締めプ
レス１に配された対をなす横押し装置、４は横押し装置
に付属する駆動装置、５Ａは第１の型セット、５Ｂは第
２の型セットである。

【００１０】型締めプレス１は、基床に据え付けられた
ベッド６の４隅に支柱を立設し、支柱上端部間のクラウ
ン部分に図１４のようにラム９０によって昇降される可
動押し盤（スライド）９を配し、支柱で囲まれたベッド
の上方にプレスルーム（成形用空間）ＰＲを形成してい
る。そして、ベッド６の型締めプレス前後側には、それ
ぞれ外方に向かって複数本ずつで組をなす案内路７ａ、
７ｂが延設されている。案内路７ａ、７ｂは長手方向に
沿った溝を有している。

【００１１】第１と第２のムービングボルスタ２Ａ，２
Ｂは、剛性のある台盤として構成されていて、図５のよ
うに下部には前記案内路７ａ，７ｂの溝底を転接する車
輪８，８とこれを回転する駆動装置Ｍを有していて、駆
動装置Ｍによる車輪の回転で案内路７ａ，７ｂを自走
し、プレスルームＰＲに搬出入されるようになってい
る。ベッド６上には、前記案内路の溝と平行で同じ深さ
のガイド溝６０が平行に設けられているとともに、ガイ
ド溝の所定の位置すなわち、前記ムービングボルスタ２
Ａ，２Ｂの停止予定位置における各車輪８，８に対応す
る部位に、リフト装置１０が設けられている。リフト装
置１０は、図６（ａ）のように車輪８，８の径よりも適
度に大きな穴部１００と、穴部１００内に配された支持
板１０１と該支持板１０１を昇降する油圧アクチュエー
タ１０２とからなっている。前記リフト装置１０の近傍
には、図６（ｂ）のように、ムービングボルスタ２Ａ，
２Ｂの両側に形成されている受圧用張り出し部２００に
接離可能な加圧板１１０と、これを昇降する油圧アクチ
ュエータ１１１とを備えたクランプ装置１１が配置され
ている。ベッド６上には図示しないがセットピンが配置
されており、リフト装置１０が作動してムービングボル
スタ２Ａ，２Ｂが下降したときに、ムービングボルスタ
２Ａ，２Ｂに設けられている係合穴にはまって位置決め
されるようになっている。 また、ベッド６上には第１
と第２のムービングボルスタ２Ａ，２Ｂが密着したとき
にクランプ装置１１に駆動信号を発する密着センサが取
り付けられている。

【００１２】前記第１の型セット５Ａと第２の型セット
５Ｂは、それぞれ３枚以上の型板の積層構造からなって
いる。この例では型板は３枚５０，５１，５２であり、
最下位の型板５０は図９のように上面に所望の成形形状
の半断面をなした半割キャビテイ５００が彫られている
とともに、このキャビテイ５００の両端から型板端面に
向かってパイプ材の半断面と略一致する溝５０１，５０
１が形成されている。この最下位の型板５０はボルトな
どによりムービングボルスタ２Ａ，２Ｂにしっかりと固
定される。２番目の型板５１の下面すなわち最下位の型
板との合せ面には、図１０のように、成形形状の半断面
をなしたキャビテイ５１０が彫られているとともに、こ
のキャビテイ５１０の両端から型板端面に向かってパイ
プ材の半断面と略一致する溝５１１，５１１が形成され
ており、２枚の型板５０，５１が合わされることにより
図７と図８のようにパイプ材断面に合致する筒穴と、筒
穴に通じる所望膨出予定形状キャビテイが作られるよう
になっている。

【００１３】２番目の型板５１の上面には次のパイプ材
を成形するため、所望の成形形状の半断面をなしたキャ
ビテイ５１０’が彫られているとともに、このキャビテ
イ５１０’の両端から型板端面に向かってパイプ材の半
断面と略一致する溝５１１’，５１１’が形成されてい
る。３番目のそしてこの例では最上位の型板５２の下面
には、同じように成形形状の半断面をなしたキャビテイ
５２０が彫られているとともに、このキャビテイ５２０
の両端から型板端面に向かってパイプ材の半断面と略一
致する溝５２１，５２１が形成されており、２枚の型板
５１，５２が合わされることによりパイプ材断面に合致
する両端の筒穴と、筒穴に通じる所望膨出予定形状キャ
ビテイが作られるようになっている。したがって、この
例では３枚の型板５０，５１，５２が合わされることに
より合せ面に高さ方向で間隔をおいて２段の型部ＣＢが
作られるようになっている。

【００１４】前記横押し装置３，３は前記型締めプレス
１のスライド９による押圧を受けないプレスルーム左右
領域に配置されている。左右の横押し装置３，３は前記
第１の型セット５Ａと第２の型セット５Ｂがプレスルー
ムに搬入された状態のもとで各段の筒穴に進入してパイ
プ材の両端と強接するかあるいはさらに軸方向圧縮力を
付与するとともに、パイプ材を膨らませるための高圧成
形用液体たとえば水を給排する通路手段である。各横押
し装置３，３は、それぞれハウシングに上下に格納され
た少なくとも２段の油圧シリンダ１２，１２と、これら
油圧シリンダ１２，１２によって進退されるピストンロ
ッドの先端部に一体に形成されるかまたは結合されたパ
ンチ１３，１３をそれぞれ有している。前記パンチ１
３，１３は、図１４に示すように、それぞれ第１の型セ
ット５Ａと第２の型セット５Ｂの筒穴に挿脱可能な外径
を有している。そして前記各パンチ１３，１３には、パ
ンチ端面に通ずる成形用液体通路孔１３０，１３１が穿
設されている。パンチ１３，１３は第１の型セット５Ａ
と第２の型セット５Ｂ内の各パイプ材Ｃ，Ｃと同心とな
るように高さが設定されている。

【００１５】駆動装置４は前記横押し装置２Ａ，２Ｂに
付属してプレスルーム領域またはベッド６の側方に配置
されている。駆動装置４は前記油圧シリンダ１２，１２
とパンチ１３，１３に液圧を給排して作動させるための
もので、図１４にその回路例が示されている。この例に
おいては、まず、前記油圧シリンダ１２，１２のピスト
ン側とロッド側に対してパンチ進退用の圧油を供給する
ポンプたとえばサーボポンプ１４，１４を１対有してい
る。さらに、これとは別の系として、注液系と増圧系と
を有している。

【００１６】注液系は注液ポンプ１５を有しており、こ
れの吐出側に一方側（図面では右側）の横押し装置３に
おける成形用液体通路孔１３０，１３０にいたる第１通
路１６が接続され、他方側（図面では左側）の横押し装
置３における成形用液体通路孔１３１，１３１は注液ポ
ンプ１５の付属するタンク１５ａと第２通路１７で接続
されている。第１通路１６にはアンロード弁１６１とこ
れよりも下流にチェック弁１６２が接続されている。ま
た、第２通路１７にはパイロットチェック弁１７１が、
そしてこれよりも下流に電磁弁１７２がそれぞれ接続さ
れている。

【００１７】増圧系は油圧ポンプ１８を有しており、該
油圧ポンプ１８の吐出側は増圧シリンダ１９０を途中に
接続した増圧回路１９を有している。増圧シリンダ１９
０は、２重ピストン１９１ａ，１９１ｂと、外側ピスト
ン１９１ａの先端が挿入される増圧室１９１ｃとを有し
ており、増圧室１９１ｃが圧力センサ１９２を介して前
記前記第１通路１６の途中に接続されている。増圧室１
９１ｃには注液ポンプ１５から成形用の液体が送りこま
れるようになっている。圧力センサ１９２は前記サーボ
ポンプ１４，１４に信号を送って要時に作動させること
ができるように図示しない信号系で結ばれている。

【００１８】前記増圧シリンダ１９０と油圧ポンプ１８
の間には両側に切換弁たとえば電磁部ＳＯＬ１，ＳＯＬ
２を有する３位置電磁弁１９３が介在接続されており、
３位置電磁弁１９３の一つの下流側ポートＡは通路１９
５により増圧シリンダ１９０の外側ピストン１９１ａを
後退させるための室に接続され、他方の下流側ポートＢ
は通路１９６により２重ピストン１９１ａ，１９１ｂを
前進させるための室に接続されている。そして、通路１
９６は比例電磁リリーフ弁１９７を介して油圧ポンプ１
８が属するタンク１８１に通じている。前記下流側ポー
トＡと対をなすポンプポートＰと油圧ポンプ１８を結ぶ
吐出通路１９８には前記電磁弁１７２に通じる通路１９
９が接続されている。

【００１９】本発明においては、前記第１の型セット５
Ａと第２の型セット５Ｂにパイプ材を装填し、また製品
を取り出すための型板開閉装置２１を備えている。この
実施例では、型板開閉装置２１は第１の型セット５Ａと
第２の型セット５Ｂにそれぞれ組み込まれている。型板
開閉装置２１は、この例では図８ないし図１２に示すよ
うに、最下位の型板５０と次位の型板５１のキャビテイ
領域より外側の型板部位に埋め込まれた油圧シリンダで
代表されるアクチュエータ２２からなっており、該アク
チュエータ２２は、対向する型板５１，５２の下面に対
する進退自在な押圧部２２０を有している。アクチュエ
ータ２２は、各型板５０，５１の少なくとも２か所に、
しかも上下の型板５０，５１で適度に位相をずらせて配
置されている。

【００２０】前記各アクチュエータ２２は、ホース２５
０，２５０を部分的に含む配管２５によってリフト用の
弁たとえば図１３に示すように切換え電磁弁２４に接続
されており、該切換え電磁弁２４は配管によって油圧供
給源に接続される。切換え電磁弁２４よりも下流の配管
中には、各アクチュエータ２２に同時に油圧を導出入さ
せるようにすべく、第１の分流弁２４０，２４０と第２
の分流弁２４１，２４１が接続されている。切換え電磁
弁２４が接続される油圧供給源は専用のものでもよい
が、通常は、前記型締めプレス１に搭載している主ラム
駆動用の油圧ユニット９００もしくは前記駆動装置４の
油圧ポンプ１８に接続される。そして、各型板５１，５
２の昇降が平衡して行われるようにするため、図７，図
９ないし図１２に示すように最下位と次位の型板５０，
５１の４隅にはガイドピン２６が固定されており、対向
する型板５１，５２にはガイドブシュ２７が埋め込まれ
ている。ガイドピン２６は最下段と次位、次位と最上位
とで分かれていても良いし、共通の単一のピンであって
も良い。前者の場合には、各型板５０，５１，５２ごと
に位相が適度にずらされて配置される。

【００２１】図１５ないし図１７は型板開閉装置２１の
別の実施例を示しており、型セット５Ａ，５Ｂとは別個
に案内路７ａ，７ｂの近傍に配されている。この場合の
型板セット５Ａ，５Ｂは、図１６に示すように、次位以
降の型板５１，５２の下面に少なくとも２か所溝または
穴２８，２８が設けられる。一方、型板開閉装置２１と
しては、案内路７ａ７ｂに対して接近後退自在な移動機
構２９，２９と、これに搭載され前記溝または穴２８，
２８に挿入される爪部体３００を有する昇降用アクチュ
エータ３０を有するものが用いられる。爪部体３００は
バーの場合を含んでいる。この場合の型板セット５Ａ，
５Ｂは、前記内蔵型の場合と同じようにガイドピンとブ
シュによって平衡移動されるようになっていてもよい
が、スペース上でこれの採用が困難である場合には、図
１７に示すように下側の型板の少なくとも４隅に位置決
めピン５００を突設し、上側の型板の対応する位置に穴
を形成しておいても良い。

【００２２】図示するものは本発明の一例であってこれ
に限定されるものではない。第１の型セット５Ａと第２
の型セット５Ｂは、２本のパイプ材成形の場合に、図１
９（ａ）のように４枚の型板５０，５１，５２，５３か
らなっていても良い。この場合には、最下位の型板５０
と次位の型板５１とが組み合わされ、３番目の型板５２
と最上位の型板５３とが組み合わされ、２番目と３番目
の型板５１，５２は上下面が接しているだけである。ま
た、本発明はパイプ材を３本成形するための第１の型セ
ット５Ａと第２の型セット５Ｂとしてもよい。この場合
には、図１９（ｂ）のように、４枚の型板５０，５１，
５２，５３を用い、最下位の型板５０と次位の型板５１
とで第１の型を構成させ、次位の型板５１と３番目の型
板５２とで第２の型を構成させ、３番目の型板５２と最
上位の型板５３とで第３の型を構成させればよい。さら
に図示しないが４本以上を同時成形する型板セットとし
てもよい。こうした場合、型板セット数の増加に呼応し
て横押し装置は３段の油圧シリンダ１２が使用され、こ
れに呼応して駆動装置４も第１通路１６、第２通路１７
の分岐数が増加され、またサーボポンプからの圧油給排
回路の分岐数も増加される。

【００２３】また、パイプ材Ｃはストレートである場合
に限られず、ある角度をで曲がっていたり、場合によっ
てはＵ状などであってもよい。もちろんこれに呼応して
型板のキャビティと半溝は形成される。そして横押し装
置３，３もパンチ１３，１３がパイプ材の端面に当接し
うるように配置される。パイプ材がＵ状である場合には
同じ側に並列して配される。実施例ではキャビテイと溝
が型板にひとつずつ設けられているが、型板の大きさに
よっては並列状に複数配されていてもよい。この場合に
はそれに呼応して横押し装置も上下だけでなく左右にも
設けられる。第１の型セット５Ａと第２の型セット５Ｂ
における成形形状は同じであっても異なっていても良
い。さらに第１の型セット５Ａと第２の型セット５Ｂに
おいて成形形状が２種以上であってもよい。型開閉装置
２１のアクチュエータ２２は下位側でなく上位側に配置
されていてもよい。この場合には、押圧部２２０が下方
に突き出すことで上位側の型板５１，５２がリフトされ
る。また、本発明は型締めプレス１を縦型としている
が、これに限定されず横型としてもよい。型締めプレス
１は油圧プレスでなくてもよい。さらに実施例では各パ
イプ材に対して増圧回路が共通化しているが、それぞれ
のパイプ材ごとに独立していてもよい。横押し装置も同
様である。

【００２４】次に、本発明によるパイプ材フォーミング
方法を説明する。成形にあたっては、図１のように第１
と第２のムービングボルスタ２Ａ，２Ｂをそれぞれプレ
スルーム外の案内路７ａ，７ｂ上に位置させる。各ムー
ビングボルスタ２Ａ，２Ｂの上には第１の型セット５Ａ
と第２の型セット５Ｂがそれぞれ配置される。いずれか
一方たとえば第１のムービングボルスタ２Ａの第１の型
セット５Ａを先に成形する場合には、型板開閉装置２１
により第１の型セット５Ａの型板５１，５２をリフトし
て開き、ロボット等によりキャビテイにパイプ材Ｃ，Ｃ
を装填する。

【００２５】型板開閉装置２１が型セット自体に備わっ
ている場合には、切換え電磁弁２４のソレノイドSOL１
に通電して圧油を第１の分流弁２４０，２４０および第
２の分流弁２４１，２４１を通して各アクチュエータ２
２に供給する。こうすれば最下段の型板５０の各アクチ
ュエータ２２の作動により押圧部２２０が一斉に突出し
て次位の型板５１をリフトし、次位の型板５１の各アク
チュエータ２２の作動により押圧部２２０が一斉に突出
して上位の型板５２をリフトする。各型板５１，５２は
相互に嵌まりあうガイドピン２６とガイドブシュ２７を
有しているため平衡に上昇し、図１１の左半部と図１２
に示すようにパイプ材Ｃ，Ｃを挿入するに十分な間隔が
形成される。この状態でパイプ材Ｃ，Ｃを半断キャビテ
ィ５００，５１０と溝５０１，５１１にまたがるように
挿入し、切換え電磁弁２４のソレノイドSOL2に通電して
各アクチュエータ２２から圧油を排出する。これにより
型板５１，５２が下降して下位の型板５１，５０と当接
するため、パイプ材Ｃ，Ｃは第１の型セット５Ａに２本
セットされる。かかるセット作業はプレスルーム外の大
きな自由空間で行われるため容易である。

【００２６】次いで、第１のムービングボルスタ２Ａの
駆動装置Ｍを作動すれば、車輪８，８が回転駆動するこ
とにより第１のムービングボルスタ２Ａは第１の型セッ
ト５Ａを搭載したまま案内路７ａに沿って移動し、型締
めプレス１のプレスルームＰＲ内に搬入される。この状
態が図５である。このときにはベッド６に配置してある
リフト装置１０の油圧アクチュエータ１０２を作動して
支持板１０１を溝底レベルに一致させておく。搬入され
た第１のムービングボルスタ２Ａは車輪８，８が支持板
１０１，１０１に乗ると、油圧アクチュエータ１０２が
作動して支持板１２１が沈下させられる。これにより第
１のムービングボルスタ２Ａは降下し、ベッドから突出
しているセットピンに穴が嵌まり位置がセットされる。
第１のムービングボルスタ２Ａの下面がベッド６に密着
したことをセンサが感知すると、クランプ装置１１の油
圧アクチュエータ１１１が作動し、加圧板１１０が下降
して第１のムービングボルスタ２Ａの張り出し部２００
をベッド６に強接させる。これにより第１のムービング
ボルスタ２Ａは定位置にしっかりと固定される。

【００２７】前記のように第１のムービングボルスタ２
Ａの固定が完了すると、その信号によりラム９０が作動
してスライド９が下降する。それにより次の高圧膨らま
し工程において各型板５，５１，５２が開かないように
第１の型セット５Ａはベッド６に型締めされる。この型
締めが終わると次に、駆動装置４により左右の横押し装
置３，３が作動して成形が行われる。まず、サーボポン
プ１４，１４が正転側に同調駆動し、それにより圧油が
油圧シリンダ１２，１２のピストン側に送られて左右の
パンチ１３，１３が突出し、第１の型セット５Ａの各筒
穴に左右から挿入され、内部に位置している各パイプ材
Ｃ、Ｃの両端に密接し、所定の押圧力を加える。

【００２８】次いで、アンロード弁１６１をオンにする
と、注液ポンプ１５からの液体がチェック弁１６２を介
して第１通路１６に送られ、各成形用液体通路孔１３
０，１３０から各段のパイプ材Ｃ，Ｃ中に液体が充填さ
れる。電磁弁１７２をオンにするとパイロットチェック
弁１７１が開弁するため、各パイプ材Ｃ、Ｃ中の空気が
成形用液体通路孔１３１，１３１から第２通路１７へと
排出される。次に注液系の電磁弁１７２をオフにする
と、パイロットチェック弁１７１が閉じるため、片側の
導出入通路１３０，１３０は実質的にシールされる。こ
れを確認するとアンロード弁１６１をオフにする。

【００２９】次いで、増圧系の電磁弁１９３のSOL2をオ
ンにすれば、増圧回路１９の油圧ポンプ１８からの圧油
は増圧シリンダ１９０に送られて２重ピストンの前進に
より増圧室１９１ｃの液体は高圧化され、第１通路１６
を経て成形用液体通路孔１３０，１３０から各段のパイ
プ材Ｃ，Ｃ中に高圧が加えられ、増圧する。これにより
パイプ材Ｃ，Ｃのキャビティに位置する部分は液圧で膨
らませられ、図２（ｂ）で例示するようなキャビティの
形状に則するように塑性加工される。設定したバルジ圧
に所定時間保持されると、電磁弁１９３のSOL2はオフと
され、成形は完了する。すると電磁弁１９３のSOL1がオ
ンとされ、それにより増圧シリンダ１９０は後退側に動
かされ、パイプ材Ｃ，Ｃ内の圧力は減圧される。

【００３０】このように減圧されると、注液系の電磁弁
１７２がオンとなり、パイロットチェック弁１７１が開
いてパイプ材Ｃ，Ｃ内の液は成形用液体通路孔１３１，
１３１から第２通路１７を通ってタンク１５ａに戻され
る。そしてサーボポンプ１４，１４が逆回転し、左右の
パンチ１３，１３が第１の型セット５Ａの各筒穴から脱
出して後退する。このようにして複数のパイプ材Ｃ，Ｃ
は同時成形されて複数の製品Ｄ，Ｄとされる。

【００３１】こうした工程が終了すると、その信号が主
ラム９０に送られ、スライド９が上昇し、型締めを開放
する。その間、第２ムービングボルスタ２Ｂにおいて
は、型板開閉装置２１の作動により第２の型セット５Ｂ
の各型板５１，５２がリフトされ、各各型板５１，５２
のキャビテイにパイプ材Ｃ，Ｃがそれぞれ装填され、そ
して閉められることにより装填されている。前記のよう
に第１の型セット５Ａに対する成形が終わると、クラン
プ装置１１の油圧アクチュエータ１１１が上昇側に作動
して加圧板１１０が第１ムービングボルスタ２Ａをアン
クランプし、次いで、リフト装置１０の油圧アクチュエ
ータ１０２が作動して支持板１０１が車輪８，８を溝上
レベルに持ち上げるので、第１ムービングボルスタ２Ａ
は可動可能となり、駆動装置Ｍの作動によりプレスルー
ムＰＲから案内路１２へと搬出して定位置で停止する。

【００３２】この搬出が確認されると、第２の型セット
５Ｂを搭載している第２ムービングボルスタ２Ｂは、駆
動装置Ｍにより前記第１ムービングボルスタ２Ａの場合
と同じように反対側からプレスルームＰＲ内に搬入さ
れ、リフト装置１０とクランプ装置１１の順次作動によ
りベッド上にしっかりと固定される。そして、前述した
ように、スライド９の下降によりベッド６と協働して型
締めされ、次いで駆動装置４により横押し装置３，３が
作動し、パイプ材の型内での押圧と高圧液の送給が行わ
れてキャビテイ形状に則した膨らまし成形が各パイプ材
に対して行われ、複数の製品Ｄ，Ｄが同時的に製作され
る。

【００３３】その間、プレスルーム１０外に搬出されて
いる第１ムービングボルスタ２Ａ上の第１の型セット５
Ａにおいては、型板開閉装置２１により型板５１，５２
がリフトして開かれ、その開きスペースを利用して製品
Ｄ，Ｄが取り出される。これが図４の状態であり、製品
取出し後、ふたたび型板５０と５１の間および５１と５
２の間の半割キャビテイおよび半溝に新たなパイプ材
Ｃ，Ｃが装填され、型板開閉装置２１の閉じ動作により
保持される。

【００３４】前記のようにプレスルーム１０内の第２の
型セット５Ｂに対する成形が終わると、左右の横押し装
置３，３のパンチ１３，１３が後退し、スライド９が上
昇し、クランプ装置１１とリフト装置１２が作動して第
２ムービングボルスタ２Ｂがフリートなり、駆動装置Ｍ
により外部の案内路１２へと搬出される。すると再び第
１ムービングボルスタ２ＡがプレスルームＰＲに搬入さ
れ、前記した一連の動作により第１の型セット５Ａのパ
イプ材Ｃ，Ｃに対する成形が行われる。以下前述した作
動が繰り返されることにより単一の型締めプレス１を使
用して効率良く連続した膨らまし製品を製造することが
できる。

【００３５】なお、型板開閉装置２１が型セット外部に
ある場合には、ムービングボルスタが案内路１２上に位
置しているときに移動機構２９，２９が作動してムービ
ングボルスタに接近し、爪部体３００，３００が型セッ
トの各段の溝または穴２８，２８に挿入され、そして昇
降用アクチュエータ３０，３０の同期作動により型板５
１，５２が平衡に持ち上げられることで、パイプ材の装
填および製品取出しが行われる。

【００３６】パイプ材の成形時に、パンチ１３，１３を
パイプ材端面に密接させるだけでなく、積極的に軸方向
圧縮力を付与しながら膨らまし成形する場合には、増圧
シリンダ１９０の作動と同時に圧力センサ１９２からの
信号により左右のサーボポンプ１４，１４を正転側にさ
らに作動させて高圧を油圧シリンダ１２，１２に供給
し、パンチ１３，１３を強制的に前進させれば良い。な
お、各型セット５Ａ，５Ｂのパイプ材Ｃ，Ｃの成形は、
増圧回路を独立系として逐次的に行なっても良い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１および２
によれば、パイプ材のフォーミング成形を単一の型締め
プレスを用いて連続的に能率良く実施することができ、
生産性と製造コストを低減することができ、装置も比較
的簡単で、安価なものとすることができるいうすぐれた
効果が得られる。請求項４によれば、パイプ材の装填と
製品の取出しのための型板開閉装置が型セット自体に備
わっているので、型締めプレスの周囲に特別な装置を設
置する必要がなくなり、設備の簡易化とコンパクト化お
よび設備費の低減をはかることができるというすぐれた
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパイプ材のハイドロフォーミング
装置の概要を示す斜視図である。

【図２】（ａ）は本発明により成形するパイプ材の斜視
図、（ｂ）は成形形状例を示す斜視図である。

【図３】第１の型セットを搬入して成形し、第２の型セ
ットを待機させている状態を示す斜視図である。

【図４】第１の型セットのパイプ材の成形が完了し製品
を取出しする一方、第２の型セットを搬入して成形して
いる状態を示す斜視図である。

【図５】本発明装置の部分切欠側面図であり、図１の状
態から第１の型セットをプレスルームに搬入した状態を
示している。

【図６】（ａ）は図５におけるリフト装置部分の拡大
図、（ｂ）は図５のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図７】本発明装置における型セットの図９Ｙ−Ｙ線に
沿う断面図である。

【図８】本発明装置における型セットの図９Ｚ−Ｚ線に
沿う断面図である。

【図９】型セットの最下位の型板の平面図である。

【図１０】型セットの第２段の型板の平面図である。

【図１１】本発明装置における型セットの型開き状態と
閉じ状態を半分づつ示す断面図である。

【図１２】本発明の型セットを型開閉装置を使用して開
いた状態を示す斜視図である。

【図１３】型開閉装置の回路図である。

【図１４】本発明装置における横押し装置の概要と駆動
系を示す回路図である。

【図１５】本発明装置における型開閉装置の別の例を示
す平面図である。

【図１６】図１５の型開閉装置の使用状態を示す斜視図
である。

【図１７】図１５の型開閉装置を用いた場合に好適な型
セットを示す斜視図である。

【図１８】（ａ）は本発明に適用される他の型セットを
示す側面図、（ｂ）は他の型セットを示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 型締めプレス ２Ａ 第１ムービングボルスタ ２Ｂ 第２ムービングボルスタ ３，３ 横押し装置 ４ 駆動装置 ５Ａ 第１型セット ５Ｂ 第２型セット ７ａ，７ｂ 案内路 ９ スライド（可動押し盤） １３ パンチ ２１ 型板開閉装置 ２２ アクチュエータ ５０，５１，５２ 型板 ５００，５１０，５２０ 半断キャビティ ５０１，５１１，５２１ 半溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プレスルーム内で進退する可動押し盤を備
   え、プレスルーム両側に外方に向かって延びる一対の案
   内路を設けた型締めプレスと、前記左右の案内路上にそ
   れぞれ搭載されプレスルーム内に交互に移動される第１
   と第２のムービングボルスタと、前記第１と第２の各ム
   ービングボルスタにそれぞれ搭載され、合せ面に成形す
   べき形状をなし両端が半断面溝をもって外部に通じる半
   キャビテイを形成した少なくとも３枚の重ね合わられた
   型板をそれぞれ有する第１および第２の型セットと、前
   記型板に装填された各パイプ材に対応する複数のパンチ
   を有し、前記ムービングボルスタの移動を阻害しないよ
   うに前記型締めプレスに配された横押し装置と、前記横
   押し装置の各パンチを進退させるとともに各パンチを通
   して型セット内のパイプ材中に成形用の液体を給排する
   ための駆動装置とを備えたことを特徴とするパイプ材の
   ハイドロフォーミング装置。
2. 【請求項２】パイプ材を膨らまし成形する方法であっ
   て、第１段階として、第１ムービングボルスタに搭載し
   た少なくとも３枚の型板からなる第１型セットに複数本
   のパイプ材を装填してムービングボルスタごとプレスル
   ーム内に搬入し、第２段階として型締めプレスを作動し
   て第１型セットを型締めし、第３段階として横押しプレ
   ス装置の各パンチを前記各型板間のパイプ材に強接させ
   ながらパイプ内に液体を充填、増圧してパイプ材をキャ
   ビテイに即応する形状に膨らませる成形を行い、第４段
   階としてパイプ材内の液体を減圧排出後、横押し装置の
   パンチを後退させ、型締めプレスによる型締めを開放し
   た後、第１のムービングボルスタをプレスルーム外に移
   動する一方、プレスルーム外で少なくとも３枚の型板を
   有する第２型セットに複数のパイプ材を装填しておいた
   第２ムービングボルスタをプレスルーム内に搬入し、第
   ５段階として第２のムービングボルスタに搭載している
   第２型セット中の各パイプ材を前記第２段階ないし第４
   段階と同じ操作にて成形する一方、第１のムービングボ
   ルスタに搭載している型セットを開いて製品を取り出す
   とともに新たなパイプ材を装填する操作を順次繰り返す
   ことを特徴とするパイプ材のハイドロフォーミング方
   法。
3. 【請求項３】型セットの少なくとも３枚の型板間にそれ
   ぞれパイプ材を装填しまた成形後の製品を取り出すため
   の型板開閉装置を有している請求項１に記載のパイプ材
   のハイドロフォーミング装置。
4. 【請求項４】型板開閉装置が、キャビテイ領域より外側
   の型板部位に、対向する型板に対する押圧部を有する複
   数のリフト用アクチュエータを配設している請求項３に
   記載のハイドロフォーミング装置。