JP2001205543A - Metal working method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑油の代わりに
高圧流体を使用して工具と被加工材との間の潤滑を行う
金属加工法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal working method for lubricating between a tool and a workpiece using a high-pressure fluid instead of a lubricating oil.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１３は従来の板材のプレス加工法を説
明するための概略的断端面図である。図１３中、１は板
材、２は潤滑油、３はポンチ、４はダイスであり、図１
３Ａは加工前、図１３Ｂは加工後を示している。このよ
うに、ポンチ３およびダイス４を使用して板材１をプレ
ス加工する場合には、板材１、ポンチ３およびダイス４
に損傷が生じないようにするために、あるいは、板材１
の加工限界を拡大するために、板材１とポンチ３および
ダイス４との間に生じる摩擦力を減少させる必要があ
る。このため、従来は、板材１とポンチ３およびダイス
４との間に潤滑油２を介在させていた。2. Description of the Related Art FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional plate working method. In FIG. 13, 1 is a plate material, 2 is a lubricating oil, 3 is a punch, and 4 is a die.
3A shows the state before processing, and FIG. 13B shows the state after processing. As described above, when the sheet material 1 is pressed using the punch 3 and the die 4, the sheet material 1, the punch 3 and the die 4
To prevent damage to
It is necessary to reduce the frictional force generated between the plate 1 and the punch 3 and the die 4 in order to increase the processing limit of the die. Therefore, conventionally, the lubricating oil 2 is interposed between the plate 1 and the punch 3 and the die 4.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、板材１とポン
チ３およびダイス４との間に潤滑油２を介在させると、
プレス加工後、プレス加工された板材１に付着している
潤滑油２を洗浄しなければならず、これが製造コストの
上昇を招いてしまうという問題点があると共に、このよ
うな潤滑法は、必ずしも、地球環境に優しい潤滑法とは
言えないという問題点があった。このことは、板材のプ
レス加工法に限らず、潤滑油を必要とする金属加工法一
般について言える。However, when the lubricating oil 2 is interposed between the plate 1 and the punch 3 and the die 4,
After the press working, the lubricating oil 2 adhering to the pressed plate 1 must be washed, which causes a problem that the production cost is increased, and such a lubricating method is not always required. However, there is a problem that it cannot be said that the lubrication method is friendly to the global environment. This can be said not only for the press working method of the plate material but also for the general metal working method requiring lubricating oil.
【０００４】本発明は、かかる点に鑑み、製造コストの
低減化を図ることができ、しかも、地球環境に優しい金
属加工法を提供することを目的とする。[0004] In view of the above, an object of the present invention is to provide a metal working method which can reduce the manufacturing cost and is friendly to the global environment.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の金属加工法は、
被加工材の加工時、工具に設けた高圧流体噴出口から工
具と被加工材との間に、被加工材の加工後に被加工材の
洗浄を必要としない高圧の流体（たとえば、空気、窒素
ガス等の気体や、水、石油、無洗浄油等の液体や、気体
に液体を混合してミスト状にしたもの等）を噴出する、
というものである。The metal working method of the present invention comprises:
When processing a workpiece, a high-pressure fluid (for example, air or nitrogen) that does not require cleaning of the workpiece after processing the workpiece between the tool and the workpiece through a high-pressure fluid outlet provided in the tool. Gas such as gas, liquid such as water, petroleum oil, non-washing oil, or a mixture of gas and liquid to form a mist)
That is.
【０００６】なお、工具に設ける高圧流体噴出口の径、
数および位置や、高圧流体を連続的に噴出するか、間欠
的に噴出するか等は、加工の種類や、被加工材の大きさ
や、被加工材の材質等を考慮した上で適切に決定され
る。また、流体として、洗浄剤入りの流体を使用するこ
ともできる。[0006] The diameter of the high pressure fluid jet port provided in the tool,
The number and position, whether high-pressure fluid is continuously or intermittently jetted, etc., are appropriately determined in consideration of the type of processing, the size of the work material, the material of the work material, etc. Is done. Further, a fluid containing a cleaning agent can be used as the fluid.
【０００７】本発明によれば、被加工材の加工時、工具
と被加工材との間に高圧流体膜を形成し、これによっ
て、工具と被加工材との間に生じる摩擦力を減少させる
ことができる。したがって、工具と被加工材との間に潤
滑油を介在させる必要がない。また、工具および被加工
材に大量の流体を吹き付けることができるので、工具に
発生する熱を効果的に逃がすこともできる。According to the present invention, when processing a workpiece, a high-pressure fluid film is formed between the tool and the workpiece, thereby reducing a frictional force generated between the tool and the workpiece. be able to. Therefore, it is not necessary to interpose lubricating oil between the tool and the workpiece. Further, since a large amount of fluid can be sprayed on the tool and the workpiece, heat generated in the tool can be effectively released.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】第１実施形態・・図１ 図１は本発明の第１実施形態を説明するための概略的断
端面図である。本発明の第１実施形態は、本発明を板材
のプレス加工に適用した場合の第１例であり、板材５を
プレス加工する場合、図１Ａに示すように、板材５との
接触面に噴出口６Ａを有する高圧流体流路６が形成され
たポンチ７と、板材５との接触面に噴出口８Ａを有する
高圧流体流路８が形成されたダイス９を使用し、板材５
のプレス加工時、図１Ｂに示すように、高圧流体流路６
の噴出口６Ａからポンチ７と板材５との間に高圧流体１
０を噴出すると共に、高圧流体流路８の噴出口８Ａから
ダイス９と板材５との間に高圧流体１２を噴出するとい
うものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a first embodiment of the present invention. The first embodiment of the present invention is a first example in which the present invention is applied to press working of a plate material. When the plate material 5 is pressed, as shown in FIG. A punch 7 in which a high-pressure fluid flow path 6 having an outlet 6A is formed, and a die 9 in which a high-pressure fluid flow path 8 having an ejection port 8A is formed on a contact surface with the plate material 5 are used.
1B, as shown in FIG. 1B,
High pressure fluid 1 between the punch 7 and the plate 5 from the jet port 6A
0 is ejected, and the high-pressure fluid 12 is ejected between the die 9 and the plate 5 from the ejection port 8A of the high-pressure fluid flow path 8.
【０００９】本発明の第１実施形態によれば、板材５の
プレス加工時、ポンチ７と板材５との間に高圧流体膜１
１を形成し、これによって、ポンチ７と板材５との間に
生じる摩擦力を減少させることができると共に、ダイス
９と板材５との間に高圧流体膜１３を形成し、これによ
って、ダイス９と板材５との間に生じる摩擦力を減少さ
せることができる。したがって、ポンチ７と板材５との
間およびダイス９と板材５との間に潤滑油を介在させる
必要がなく、板材５のプレス加工後に、潤滑油の除去を
目的とした板材５の洗浄を行う必要がないので、製造コ
ストの低減化を図ることができ、しかも、地球環境に優
しい板材５のプレス加工を行うことができる。According to the first embodiment of the present invention, when the plate 5 is pressed, the high-pressure fluid film 1 is placed between the punch 7 and the plate 5.
1 is formed, whereby the frictional force generated between the punch 7 and the plate 5 can be reduced, and the high-pressure fluid film 13 is formed between the die 9 and the plate 5, thereby forming the die 9 Frictional force generated between the sheet material and the plate member 5 can be reduced. Therefore, it is not necessary to interpose lubricating oil between the punch 7 and the plate 5 and between the die 9 and the plate 5, and after the pressing of the plate 5, the plate 5 is cleaned for the purpose of removing the lubricating oil. Since there is no need, it is possible to reduce the manufacturing cost, and it is possible to press the plate material 5 which is friendly to the global environment.
【００１０】第２実施形態・・図２ 図２は本発明の第２実施形態を説明するための概略的断
端面図である。本発明の第２実施形態は、本発明を板材
のプレス加工に適用した場合の第２例であり、板材１４
をプレス加工する場合、板材１４との接触面に噴出口を
有する高圧流体流路１５が形成されたダイス１６と、高
圧流体流路が形成されていないポンチ１７と、板材１４
との接触面に噴出口を有する高圧流体流路１８が形成さ
れたしわ押さえ部材１９を使用し、板材１４のプレス加
工時、高圧流体流路１５の噴出口からダイス１６と板材
１４との間に高圧流体２０を噴出すると共に、高圧流体
流路１８の噴出口からしわ押さえ部材１９と板材１４と
の間に高圧流体２１を噴出するというものである。Second Embodiment FIG. 2 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a second embodiment of the present invention. The second embodiment of the present invention is a second example in which the present invention is applied to press working of a plate material.
When pressing is performed, a die 16 in which a high-pressure fluid flow path 15 having an ejection port is formed on a contact surface with the plate material 14, a punch 17 in which a high-pressure fluid flow path is not formed, and a plate material 14.
A press member 19 having a high-pressure fluid flow path 18 having a spout on the contact surface with the plate member 14 is used to press the plate 14 between the die 16 and the plate 14 from the spout of the high-pressure fluid flow 15 The high-pressure fluid 20 is jetted from the jet port of the high-pressure fluid flow path 18 and the high-pressure fluid 21 is jetted between the wrinkle holding member 19 and the plate 14.
【００１１】本発明の第２実施形態によれば、板材１４
のプレス加工時、ダイス１６と板材１４との間に高圧流
体膜２２を形成し、これによって、ダイス１６と板材１
４との間に生じる摩擦力を減少させることができると共
に、しわ押さえ部材１９と板材１４との間に高圧流体膜
２３を形成し、これによって、しわ押さえ部材１９と板
材１４との間に生じる摩擦力を減少させることができ、
更に、高圧流体２０の噴出力により板材１４をポンチ１
７に張り付けることができる。すなわち、本発明の第２
実施形態は、ポンチ１７の形状を高精度で板材１４に転
写したいという要請に応えるものであり、このような場
合に、本発明の第２実施形態を使用する場合には、ダイ
ス１６と板材１４との間及びしわ押さえ部材１９と板材
１４との間に潤滑油を介在させる必要がなく、板材１４
のプレス加工後に、潤滑油の除去を目的とした板材１４
の洗浄を行う必要がないので、製造コストの低減化を図
ることができ、しかも、地球環境に優しい板材１４のプ
レス加工を行うことができる。According to the second embodiment of the present invention, the plate 14
At the time of press working, a high-pressure fluid film 22 is formed between the die 16 and the plate material 14, whereby the die 16 and the plate material 1 are formed.
4 can be reduced, and a high-pressure fluid film 23 is formed between the wrinkle holding member 19 and the plate 14, whereby the wrinkle holding member 19 and the plate 14 are formed. Friction force can be reduced,
Further, the plate 14 is pressed by the punch 1 by the ejection power of the high-pressure fluid 20.
7 can be attached. That is, the second aspect of the present invention
The embodiment responds to a request to transfer the shape of the punch 17 to the plate 14 with high accuracy. In such a case, when the second embodiment of the present invention is used, the die 16 and the plate 14 are used. It is not necessary to interpose lubricating oil between the wrinkle holding member 19 and the plate 14, and the plate 14
After the pressing of the plate material 14 for the purpose of removing the lubricating oil
Since it is not necessary to perform the cleaning, it is possible to reduce the manufacturing cost, and it is possible to press the plate material 14 which is friendly to the global environment.
【００１２】第３実施形態・・図３ 図３は本発明の第３実施形態を説明するための概略的断
端面図である。本発明の第３実施形態は、本発明を板材
のプレス加工に適用した場合の第３例であり、板材２４
をプレス加工する場合、板材２４との接触面に噴出口を
有する高圧流体流路２５が形成されたポンチ２６と、高
圧流体流路が形成されていないダイス２７と、しわ押さ
え部材２８を使用し、板材２４のプレス加工時、高圧流
体流路２５の噴出口からポンチ２６と板材２４との間に
高圧流体２９を噴出するというものである。Third Embodiment FIG. 3 is a schematic sectional view for explaining a third embodiment of the present invention. The third embodiment of the present invention is a third example in which the present invention is applied to press working of a plate material.
Is pressed, a punch 26 having a high-pressure fluid channel 25 having an ejection port formed on a contact surface with the plate member 24, a die 27 having no high-pressure fluid channel, and a wrinkle holding member 28 are used. When the plate 24 is pressed, a high-pressure fluid 29 is ejected between the punch 26 and the plate 24 from the ejection port of the high-pressure fluid flow path 25.
【００１３】本発明の第３実施形態によれば、板材２４
のプレス加工時、ポンチ２６と板材２４との間に高圧流
体膜３０を形成し、これによって、ポンチ２６と板材２
４との間に生じる摩擦力を減少させることができると共
に、高圧流体２９の噴出力により板材２４をダイス２７
に張り付けることができる。すなわち、本発明の第３実
施形態は、ダイス２７の形状を高精度で板材２４に転写
したいという要請に応えるものであり、このような場合
に、本発明の第３実施形態を使用する場合には、ポンチ
２６と板材２４との間に潤滑油を介在させる必要がな
く、板材２４のプレス加工後に、潤滑油の除去を目的と
した板材２４の洗浄を行う必要がないので、製造コスト
の低減化を図ることができ、しかも、地球環境に優しい
板材２４のプレス加工を行うことができる。According to the third embodiment of the present invention, the plate 24
At the time of press working, a high-pressure fluid film 30 is formed between the punch 26 and the plate material 24, whereby the punch 26 and the plate material 2 are formed.
4 can be reduced, and the plate member 24 can be separated from the die 27 by the ejection power of the high-pressure fluid 29.
Can be attached to That is, the third embodiment of the present invention responds to a request to transfer the shape of the die 27 to the plate material 24 with high accuracy. In such a case, the third embodiment of the present invention needs to be used. Does not require lubricating oil to be interposed between the punch 26 and the plate member 24, and does not require cleaning of the plate member 24 for the purpose of removing the lubricating oil after pressing of the plate member 24, thereby reducing the manufacturing cost. In addition, it is possible to press the plate material 24 which is friendly to the global environment.
【００１４】第４実施形態・・図４ 図４は本発明の第４実施形態を説明するための概略的断
端面図である。本発明の第４実施形態は、本発明を板材
のプレス加工に適用した場合の第４例であり、板材３１
をプレス加工する場合、穴あけ用穴部３２〜３５を有す
るダイス３６と、ダイス３６の穴あけ用穴部３２〜３５
に対向する部分に噴出口を有する高圧流体流路３７が形
成されたポンチ３８を使用し、板材３１のプレス加工
時、高圧流体流路３７の噴出口からポンチ３８と板材３
１との間に高圧流体３９を噴出するというものである。Fourth Embodiment FIG. 4 FIG. 4 is a schematic sectional view for explaining a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment of the present invention is a fourth example in which the present invention is applied to press working of a plate material.
When pressing is performed, a die 36 having holes 32 to 35 for drilling, and holes 32 to 35 for drilling of the die 36 are formed.
A punch 38 having a high-pressure fluid flow path 37 having an ejection port at a portion facing the plate is used. When the plate material 31 is pressed, the punch 38 and the plate material 3 are discharged from the ejection port of the high-pressure fluid flow path 37.
1 and a high-pressure fluid 39 is ejected.
【００１５】本発明の第４実施形態によれば、板材３１
のプレス加工時、ポンチ３８と板材３１との間に高圧流
体膜４０を形成し、これによって、ポンチ３８と板材３
１との間に生じる摩擦力を減少させることができると共
に、高圧流体３９の噴出力によって板材３１をダイス３
６に張り付けることができる。そして、また、板材３１
のプレス加工後、連続して、高圧流体３９の噴出力によ
って、板材３１の穴あけ用穴部３２〜３５に対応した位
置に容易に穴を形成することができ、穴あけ用のダイス
およびポンチを設置する必要がない。すなわち、本発明
の第４実施形態は、板材３１のプレス加工時に板材３１
に穴を形成したいという要請に応えるものであり、この
ような場合に、本発明の第４実施形態を使用する場合に
は、ポンチ３８と板材３１との間に潤滑油を介在させる
必要がなく、板材３１のプレス加工後に、潤滑油の除去
を目的とした板材３１の洗浄を行う必要がないので、製
造コストの低減化を図ることができ、しかも、地球環境
に優しい板材３１のプレス加工を行うことができる。According to the fourth embodiment of the present invention, the plate 31
At the time of press working, a high-pressure fluid film 40 is formed between the punch 38 and the plate material 31, whereby the punch 38 and the plate material 3 are formed.
1 can be reduced, and the plate material 31
6 can be attached. And, again, the plate material 31
Can be easily formed continuously at the positions corresponding to the holes 32 to 35 for drilling of the plate material 31 by the jetting power of the high-pressure fluid 39 after the press working, and the dies and punches for drilling are installed. No need to do. That is, in the fourth embodiment of the present invention, the plate 31
In such a case, when the fourth embodiment of the present invention is used, it is not necessary to interpose lubricating oil between the punch 38 and the plate 31. Since it is not necessary to wash the plate 31 for the purpose of removing the lubricating oil after the pressing of the plate 31, the manufacturing cost can be reduced and the press of the plate 31 which is friendly to the global environment can be realized. It can be carried out.
【００１６】第５実施形態・・図５ 図５は本発明の第５実施形態を説明するための概略的断
端面図である。本発明の第５実施形態は、本発明を板材
の深絞り加工に適用した場合の一例であり、板材４１を
深絞り加工する場合、肩部４２に噴出口を有する高圧流
体流路４３が形成されたダイス４４と、板材４１との接
触面に噴出口を有する高圧流体流路４５が形成されたし
わ押さえ部材４６と、高圧流体流路が形成されていない
ポンチ４７を使用し、板材４１の深絞り加工時、高圧流
体流路４３の噴出口からダイス４４と板材４１との間に
高圧流体４８を噴出すると共に、高圧流体流路４５の噴
出口からしわ押さえ部材４６と板材４１との間に高圧流
体４９を噴出するというものである。Fifth Embodiment FIG. 5 FIG. 5 is a schematic sectional view for explaining a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment of the present invention is an example in which the present invention is applied to the deep drawing of a plate material. When the plate material 41 is deep drawn, a high-pressure fluid channel 43 having a jet port at a shoulder 42 is formed. Using a die 44, a wrinkle holding member 46 in which a high-pressure fluid channel 45 having an ejection port is formed on a contact surface with the plate 41, and a punch 47 in which a high-pressure fluid channel is not formed. During deep drawing, the high-pressure fluid 48 is ejected from the ejection port of the high-pressure fluid flow path 43 between the die 44 and the plate 41, and the wrinkle holding member 46 and the plate 41 are ejected from the ejection port of the high-pressure fluid flow path 45. The high-pressure fluid 49 is ejected to the nozzle.
【００１７】本発明の第５実施形態によれば、板材４１
の深絞り加工時、ダイス４４と板材４１との間に高圧流
体膜５０を形成し、これによって、ダイス４４と板材４
１との間に生じる摩擦力を減少させることができると共
に、しわ押さえ部材４６と板材４１との間に高圧流体膜
５１を形成し、これによって、しわ押さえ部材４６と板
材４１との間に生じる摩擦力を減少させることができ
る。したがって、ダイス４４と板材４１との間及びしわ
押さえ部材４６と板材４１との間に潤滑油を介在させる
必要がなく、板材４１の深絞り加工後に、潤滑油の除去
を目的とした板材４１の洗浄を行う必要がないので、製
造コストの低減化を図ることができ、しかも、地球環境
に優しい板材４１の深絞り加工を行うことができる。According to the fifth embodiment of the present invention, the plate 41
At the time of deep drawing, a high-pressure fluid film 50 is formed between the die 44 and the plate material 41, whereby the die 44 and the plate material 4 are formed.
1 can be reduced, and a high-pressure fluid film 51 is formed between the wrinkle holding member 46 and the plate 41, thereby generating between the wrinkle holding member 46 and the plate 41. Friction can be reduced. Therefore, there is no need to interpose lubricating oil between the die 44 and the plate member 41 and between the wrinkle holding member 46 and the plate member 41, and after deep drawing of the plate member 41, the lubricating oil is removed from the plate member 41 for the purpose of removing the lubricating oil. Since there is no need for cleaning, it is possible to reduce the manufacturing cost, and it is possible to perform deep drawing of the plate material 41 that is environmentally friendly.
【００１８】なお、板材４１とポンチ４７が半径方向に
均一な力を受けることができるように高圧流体流路４３
の噴出口を設ける場合には、板材４１とポンチ４７を正
確な位置に矯正することができ、ダイス４４とポンチ４
７との間のクリアランスを設定値に保った精密な板材４
１の深絞り加工を行うことができる。The high-pressure fluid passage 43 is provided so that the plate member 41 and the punch 47 can receive a uniform force in the radial direction.
When the ejection port is provided, the plate material 41 and the punch 47 can be corrected to an accurate position, and the die 44 and the punch 4 can be corrected.
Precise plate 4 with clearance between 7 and set value maintained
1 deep drawing can be performed.
【００１９】第６実施形態・・図６ 図６は本発明の第６実施形態を説明するための概略的断
端面図である。本発明の第６実施形態は、本発明を管材
のハイドロフォーミングに適用した場合の一例であり、
管材５２をハイドロフォーミングする場合、管材５２と
の接触面に噴出口を有する高圧流体流路５３が形成され
た上型５４と、管材５２との接触面に噴出口を有する高
圧流体流路５５が形成された下型５６と、高圧液体注入
路５７、５８が形成されたプランジャー５９、６０を使
用し、管材５２のハイドロフォーミング時、矢印Ｐ、Ｑ
で示すように、プランジャー５９、６０に軸圧縮力を与
えると共に、高圧液体注入路５７、５８を介して高圧液
体６１を管材５２内に注入し、かつ、高圧流体流路５３
の噴出口から上型５４と管材５２との間に高圧流体６２
を噴出すると共に、高圧流体流路５５の噴出口から下型
５６と管材５２との間に高圧流体６３を噴出するという
ものである。Sixth Embodiment FIG. 6 FIG. 6 is a schematic sectional view for explaining a sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment of the present invention is an example in which the present invention is applied to hydroforming of a pipe,
When the pipe 52 is subjected to hydroforming, an upper mold 54 in which a high-pressure fluid channel 53 having an ejection port is formed on the contact surface with the pipe 52, and a high-pressure fluid channel 55 having an ejection port on the contact surface with the pipe 52. Using the formed lower mold 56 and the plungers 59 and 60 in which the high-pressure liquid injection paths 57 and 58 are formed, arrows P and Q are used when the pipe 52 is hydroformed.
As shown in the figure, an axial compressive force is applied to the plungers 59 and 60, and the high-pressure liquid 61 is injected into the pipe material 52 through the high-pressure liquid injection paths 57 and 58, and
High-pressure fluid 62 between the upper mold 54 and the pipe 52 from the jet port of
And the high-pressure fluid 63 is ejected between the lower mold 56 and the pipe member 52 from the ejection port of the high-pressure fluid flow path 55.
【００２０】本発明の第６実施形態によれば、管材５２
のハイドロフォーミング時、上型５４と管材５２との間
に高圧流体膜６４を形成し、これによって、上型５４と
管材５２との間に生じる摩擦力を減少させることができ
ると共に、下型５６と管材５２との間に高圧流体膜６５
を形成し、これによって、下型５６と管材５２との間に
生じる摩擦力を減少させることができる。したがって、
上型５４と管材５２との間および下型５６と管材５２と
の間に潤滑油を介在させる必要がなく、管材５２のハイ
ドロフォーミング後に、潤滑油の除去を目的とした管材
５２の洗浄を行う必要がないので、製造コストの低減化
を図ることができ、しかも、地球環境に優しい管材５２
のハイドロフォーミングを行うことができる。According to the sixth embodiment of the present invention, the pipe 52
During the hydroforming, a high-pressure fluid film 64 is formed between the upper mold 54 and the pipe 52, whereby the frictional force generated between the upper mold 54 and the pipe 52 can be reduced, and the lower mold 56 is formed. High pressure fluid film 65 between
Is formed, whereby the frictional force generated between the lower mold 56 and the pipe 52 can be reduced. Therefore,
There is no need to interpose lubricating oil between the upper mold 54 and the pipe 52 and between the lower mold 56 and the pipe 52, and after the hydroforming of the pipe 52, the pipe 52 is cleaned for the purpose of removing the lubricating oil. Since there is no need, it is possible to reduce the manufacturing cost, and furthermore, to reduce the environmentally friendly tubing material 52.
Hydroforming can be performed.
【００２１】第７実施形態・・図７ 図７は本発明の第７実施形態を説明するための概略的断
端面図である。本発明の第７実施形態は、本発明を板材
の剪断加工に適用した場合の一例であり、板材６６を剪
断加工する場合、剪断面に噴出口を有する高圧流体流路
６７が形成されたダイス６８と、剪断面または剪断面の
近傍に噴出口を有する高圧流体流路６９が形成されたポ
ンチ７０を使用し、板材６６の剪断加工時、高圧流体流
路６７の噴出口からダイス６８と板材６６の剪断面との
間に高圧流体７１を噴出すると共に、高圧流体流路６９
の噴出口からポンチ７０と板材６６の剪断面との間に高
圧流体７３を噴出するというものである。なお、６６
Ａ、６６Ｂは割れである。Seventh Embodiment FIG. 7 FIG. 7 is a schematic sectional view for explaining a seventh embodiment of the present invention. The seventh embodiment of the present invention is an example in which the present invention is applied to the shearing of a plate material. When the plate material 66 is sheared, a die in which a high-pressure fluid channel 67 having a jet port in a shear plane is formed. 68 and a punch 70 in which a high-pressure fluid channel 69 having a spout in the vicinity of the shearing surface or a shearing surface is used. The high-pressure fluid 71 is jetted between the high-pressure fluid 71 and the
The high pressure fluid 73 is ejected from the ejection port of the punch 70 between the punch 70 and the shear surface of the plate 66. Note that 66
A and 66B are cracks.
【００２２】本発明の第７実施形態によれば、板材６６
を剪断加工する場合、ダイス６８と板材６６の剪断面と
の間に高圧流体膜（図示せず）を形成し、これによっ
て、ダイス６８と板材６６の剪断面との間に生じる摩擦
力を減少させることができると共に、ポンチ７０と板材
６６の剪断面との間に高圧流体膜（図示せず）を形成
し、これによって、ポンチ７０と板材６６の剪断面との
間に生じる摩擦力を減少させることができる。したがっ
て、ダイス６８と板材６６の剪断面との間およびポンチ
７０と板材６６の剪断面との間に潤滑油を介在させる必
要がなく、板材６６の剪断加工後に、潤滑油の除去を目
的とした板材６６の洗浄を行う必要がないので、製造コ
ストの低減化を図ることができ、しかも、地球環境に優
しい板材６６の剪断加工を行うことができる。また、噴
出口から噴出される高圧流体７１、７３によってバリを
飛散させることができるので、良好な剪断面を得ること
ができる。According to the seventh embodiment of the present invention, the plate 66
When shearing, a high-pressure fluid film (not shown) is formed between the die 68 and the shear surface of the plate 66, thereby reducing the frictional force generated between the die 68 and the shear surface of the plate 66. And a high pressure fluid film (not shown) is formed between the punch 70 and the shear surface of the plate 66, thereby reducing the frictional force generated between the punch 70 and the shear surface of the plate 66. Can be done. Therefore, it is not necessary to interpose lubricating oil between the die 68 and the shearing surface of the plate 66 and between the punch 70 and the shearing surface of the plate 66, and the purpose is to remove the lubricating oil after the shearing of the plate 66. Since it is not necessary to wash the plate 66, the manufacturing cost can be reduced, and the plate 66 can be subjected to a shearing process that is environmentally friendly. Further, since the burrs can be scattered by the high-pressure fluids 71 and 73 ejected from the ejection ports, a good shear surface can be obtained.
【００２３】第８実施形態・・図８ 図８は本発明の第８実施形態を説明するための概略的断
端面図である。本発明の第８実施形態は、本発明を管材
の引き抜き加工に適用した場合の一例であり、管材７５
を引き抜き加工する場合、管材７５との接触面に噴出口
を有する高圧流体流路７６が形成された引き抜き加工用
ダイス７７を使用し、管材７５の引き抜き加工時、高圧
流体流路７６の噴出口から引き抜き加工用ダイス７７と
管材７５との間に高圧流体７８を噴出するというもので
ある。Eighth Embodiment FIG. 8 FIG. 8 is a schematic sectional view for explaining an eighth embodiment of the present invention. The eighth embodiment of the present invention is an example in which the present invention is applied to a pipe material drawing process.
When the tube 75 is drawn, a drawing die 77 having a high-pressure fluid channel 76 having a spout on the contact surface with the tube 75 is used. A high-pressure fluid 78 is ejected between the drawing die 77 and the tube 75.
【００２４】本発明の第８実施形態によれば、管材７５
を引き抜き加工する場合、引き抜き加工用ダイス７７と
管材７５との間に高圧流体膜（図示せず）を形成し、こ
れによって、引き抜き加工用ダイス７７と管材７５との
間に生じる摩擦力を減少させることができる。したがっ
て、引き抜き加工用ダイス７７と管材７５との間に潤滑
油を介在させる必要がなく、管材７５の引き抜き加工後
に、潤滑油の除去を目的とした管材７５の洗浄を行う必
要がないので、製造コストの低減化を図ることができ、
しかも、地球環境に優しい管材の引き抜き加工を行うこ
とができる。According to the eighth embodiment of the present invention, the tube 75
In the case of drawing, a high-pressure fluid film (not shown) is formed between the drawing die 77 and the tube 75, thereby reducing the frictional force generated between the drawing die 77 and the tube 75. Can be done. Accordingly, there is no need to interpose lubricating oil between the drawing die 77 and the tube 75, and there is no need to clean the tube 75 for the purpose of removing the lubricating oil after the drawing of the tube 75. Cost can be reduced,
Moreover, it is possible to carry out a drawing process of a pipe material which is friendly to the global environment.
【００２５】第９実施形態・・図９ 図９は本発明の第９実施形態を説明するための概略的断
端面図である。本発明の第９実施形態は、本発明を管材
のアイオニング加工に適用した場合の一例であり、管材
８０をアイオニング加工する場合、管材８０との接触面
に噴出口を有する高圧流体流路８１が形成されたアイオ
ニング加工用ダイス８２を使用し、管材８０のアイオニ
ング加工時、高圧流体流路８１の噴出口からアイオニン
グ加工用ダイス８２と管材８０との間に高圧流体８３を
噴出するというものである。Ninth Embodiment FIG. 9 FIG. 9 is a schematic sectional view for explaining a ninth embodiment of the present invention. The ninth embodiment of the present invention is an example in which the present invention is applied to the ionization processing of a pipe material. When the pipe material 80 is subjected to the ioning processing, a high-pressure fluid flow path 81 having a jet port on a contact surface with the pipe material 80 is provided. The high-pressure fluid 83 is ejected from the ejection port of the high-pressure fluid flow path 81 between the ionization processing die 82 and the tube material 80 during the ionization of the tube material 80 by using the formed ionization processing die 82. .
【００２６】本発明の第９実施形態によれば、管材８０
をアイオニング加工する場合、アイオニング加工用ダイ
ス８２と管材８０との間に高圧流体膜（図示せず）を形
成し、これによって、アイオニング加工用ダイス８２と
管材８０との間に生じる摩擦力を減少させることができ
る。したがって、アイオニング加工用ダイス８２と管材
８０との間に潤滑油を介在させる必要がなく、管材８０
のアイオニング加工後に、潤滑油の除去を目的とした管
材８０の洗浄を行う必要がないので、製造コストの低減
化を図ることができ、しかも、地球環境に優しい管材８
０のアイオニング加工を行うことができる。According to the ninth embodiment of the present invention, the tube 80
When ionizing is performed, a high-pressure fluid film (not shown) is formed between the ioning die 82 and the pipe 80, thereby reducing the frictional force generated between the ioning die 82 and the pipe 80. Can be done. Therefore, there is no need to interpose lubricating oil between the ioning die 82 and the tube 80, and the tube 80
Since it is not necessary to clean the pipe 80 for the purpose of removing the lubricating oil after the ionizing process of the above, the manufacturing cost can be reduced, and the pipe 8 which is environmentally friendly
0 ioning processing can be performed.
【００２７】第１０実施形態・・図１０ 図１０は本発明の第１０実施形態を説明するための概略
的断端面図である。本発明の第１０実施形態は、本発明
を管材の押通し曲げ加工に適用した場合の一例であり、
管材８４を押通し曲げ加工する場合、管材８４との接触
面側に噴出口を有する高圧流体流路８５が形成された押
通し曲げ加工用ダイス８６を使用し、管材８４の押通し
曲げ加工時、高圧流体流路８５の噴出口から押通し曲げ
加工用ダイス８６と管材８４との間に高圧流体８７を噴
出するというものである。なお、８８はガイドシリン
ダ、８９はダイス回転治具、９０は球面軸受である。Tenth Embodiment FIG. 10 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining a tenth embodiment of the present invention. The tenth embodiment of the present invention is an example in which the present invention is applied to a through-bending process of a pipe material,
When the pipe 84 is to be pushed through and bent, a press-through bending die 86 in which a high-pressure fluid flow path 85 having an ejection port is formed on the contact surface side with the pipe 84 is used. The high-pressure fluid 87 is ejected from the ejection port of the high-pressure fluid flow path 85 between the press-through bending die 86 and the pipe 84. Reference numeral 88 denotes a guide cylinder, 89 denotes a die rotating jig, and 90 denotes a spherical bearing.
【００２８】本発明の第１０実施形態によれば、管材８
４を押通し曲げ加工する場合、押通し曲げ加工用ダイス
８６と管材８４との間に高圧流体膜（図示せず）を形成
し、これによって、押通し曲げ加工用ダイス８６と管材
８４との間に生じる摩擦力を減少させることができる。
したがって、押通し曲げ加工用ダイス８６と管材８４と
の間に潤滑油を介在させる必要がなく、管材８４の押通
し曲げ加工後に、潤滑油の除去を目的とした管材８４の
洗浄を行う必要がないので、管材の押通し曲げ加工にお
ける製造コストの低減化を図ることができ、しかも、地
球環境に優しい管材の押通し曲げ加工を行うことができ
る。According to the tenth embodiment of the present invention, the pipe 8
In the case of press-through bending of No. 4, a high-pressure fluid film (not shown) is formed between the press-through bending die 86 and the pipe material 84, whereby the press-through bending die 86 and the pipe material 84 are formed. The frictional force generated therebetween can be reduced.
Therefore, it is not necessary to interpose lubricating oil between the piercing and bending die 86 and the pipe 84, and it is necessary to clean the tubing 84 to remove the lubricating oil after the piercing and bending of the tubing 84. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost in the push-through bending of the pipe material, and it is possible to perform the push-through bending of the pipe material that is friendly to the global environment.
【００２９】第１１実施形態・・図１１ 図１１は本発明の第１１実施形態を説明するための片側
断面図である。本発明の第１１実施形態は、本発明をド
リル加工に適用した場合の一例であり、被加工材をドリ
ル加工する場合、先端部に噴出口９１を有する高圧流体
流路９２が形成されたドリル９３を使用し、被加工材の
ドリル加工時、高圧流体流路９２の噴出口９１からドリ
ル９３の先端部と被加工材との間に高圧流体９４を噴出
するというものである。Eleventh Embodiment FIG. 11 is a one-side sectional view for explaining an eleventh embodiment of the present invention. The eleventh embodiment of the present invention is an example in which the present invention is applied to drilling. When drilling a workpiece, a drill in which a high-pressure fluid channel 92 having a jet port 91 at the tip is formed. When the workpiece is drilled, the high-pressure fluid 94 is ejected from the ejection port 91 of the high-pressure fluid flow path 92 between the tip of the drill 93 and the workpiece during drilling of the workpiece.
【００３０】本発明の第１１実施形態によれば、被加工
材をドリル加工する場合、ドリル９３と被加工材との間
に高圧流体膜（図示せず）を形成し、これによって、ド
リル９３と被加工材との間に生じる摩擦力を減少させる
ことができる。したがって、ドリル９３と被加工材との
間に潤滑油を介在させる必要がなく、被加工材のドリル
加工後に、潤滑油の除去を目的とした被加工材の洗浄を
行う必要がないので、製造コストの低減化を図ることが
でき、しかも、地球環境に優しいドリル加工を行うこと
ができる。また、ドリル９３の溝を介して排出される高
圧流体９４と共に切屑を排出させることができるので、
効率の良いドリル加工を行うことができる。According to the eleventh embodiment of the present invention, when drilling a workpiece, a high-pressure fluid film (not shown) is formed between the drill 93 and the workpiece. Frictional force generated between the workpiece and the workpiece can be reduced. Therefore, there is no need to interpose lubricating oil between the drill 93 and the work material, and there is no need to clean the work material for the purpose of removing the lubricating oil after drilling the work material. It is possible to reduce the cost and to perform drilling that is friendly to the global environment. Also, since chips can be discharged together with the high-pressure fluid 94 discharged through the groove of the drill 93,
Efficient drilling can be performed.
【００３１】第１２実施形態・・図１２ 図１２は本発明の第１２実施形態を説明するための概略
的断端面図である。本発明の第１２実施形態は、本発明
を切削加工に適用した場合の一例であり、被加工材９５
を切削加工する場合、先端部に噴出口を有する高圧流体
流路９６が形成されたバイト９７を使用し、被加工材９
５の切削加工時、高圧流体流路９６を介してバイト９７
から被加工材９５に高圧流体９８を噴出し、被加工材９
５とバイト９７との間に高圧流体膜を形成するというも
のである。なお、９９は切屑である。12th Embodiment FIG. 12 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view for explaining a twelfth embodiment of the present invention. The twelfth embodiment of the present invention is an example in which the present invention is applied to cutting, and a work 95
When cutting the workpiece 9, a cutting tool 97 having a high-pressure fluid flow path 96 having a jet port at the tip end is used.
5, during cutting, the cutting tool 97 through the high-pressure fluid flow path 96
, A high-pressure fluid 98 is ejected to the work material 95 from the work material 9.
A high-pressure fluid film is formed between 5 and the cutting tool 97. In addition, 99 is a chip.
【００３２】本発明の第１２実施形態によれば、被加工
材９５を切削加工する場合、バイト９７と被加工材９５
との間に高圧流体膜（図示せず）を形成し、これによっ
て、バイト９７と被加工材９５との間に生じる摩擦力を
減少させることができる。したがって、バイト９７と被
加工材９５との間に潤滑油を介在させる必要がなく、被
加工材のドリル加工後に、潤滑油の除去を目的とした被
加工材の洗浄を行う必要がないので、製造コストの低減
化を図ることができ、しかも、地球環境に優しい切削加
工を行うことができる。また、高圧流体流路９６の噴出
口から噴出される高圧流体９８によって切屑９９を飛散
させることができるので、切屑９９が切削に悪影響を与
えることを回避することができる。According to the twelfth embodiment of the present invention, when cutting the workpiece 95, the cutting tool 97 and the workpiece 95 are cut.
And a high-pressure fluid film (not shown) is formed between them, whereby the frictional force generated between the cutting tool 97 and the workpiece 95 can be reduced. Therefore, there is no need to interpose lubricating oil between the cutting tool 97 and the workpiece 95, and there is no need to clean the workpiece for the purpose of removing the lubricating oil after drilling the workpiece. Manufacturing costs can be reduced, and moreover, a cutting process that is friendly to the global environment can be performed. Further, since the chips 99 can be scattered by the high-pressure fluid 98 ejected from the ejection port of the high-pressure fluid flow path 96, it is possible to prevent the chips 99 from affecting the cutting.
【００３３】なお、上述の実施形態では、本発明を板材
のプレス加工、板材の深絞り加工、管材のハイドロフォ
ーミング、板材の剪断加工、管材の引き抜き加工、管材
のアイオニング加工、管材の押通し曲げ加工、ドリル加
工および切削加工に適用した場合について説明したが、
本発明は、工具と被加工材との間に潤滑を必要とする金
属加工法一般について使用することができる。In the above-described embodiment, the present invention is applied to a process of pressing a plate material, a deep drawing process of a plate material, a hydroforming process of a tube material, a shearing process of a plate material, a drawing process of a tube material, an ioning process of a tube material, and a press-through bending of a tube material. Although the case of applying to machining, drilling and cutting has been described,
The present invention can be used for general metal working methods that require lubrication between the tool and the workpiece.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、工具と
被加工材との間に潤滑油を介在させる必要がなく、被加
工材の加工後に、潤滑油の除去を目的とした被加工材の
洗浄を行う必要がないので、製造コストの低減化を図る
ことができ、しかも、地球環境に優しい金属加工を行う
ことができる。さらに、工具および被加工材に大量の流
体を吹き付けることができるので、工具に発生する熱を
効果的に逃がすことができ、工具の寿命を長くすること
ができる。As described above, according to the present invention, it is not necessary to interpose lubricating oil between the tool and the workpiece, and after machining the workpiece, the lubricating oil is removed for the purpose of removing the lubricating oil. Since there is no need to clean the work material, it is possible to reduce the manufacturing cost and to perform metal processing that is friendly to the global environment. Further, since a large amount of fluid can be sprayed on the tool and the workpiece, heat generated in the tool can be effectively released, and the life of the tool can be prolonged.
【００３５】さらに、本発明を板材のプレス加工や、板
材の深絞り加工や、管材のハイドロフォーミング等に使
用する場合において、型の表面にダイヤモンドライクカ
ーボン等の被膜を併用する場合には、潤滑効果を高める
ことができる。Further, when the present invention is used for press working of a plate material, deep drawing of a plate material, hydroforming of a tube material, etc., when a coating of diamond-like carbon or the like is used on the surface of a mold, lubrication is required. The effect can be enhanced.
【図１】本発明の第１実施形態を説明するための概略的
断端面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施形態を説明するための概略的
断端面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view for explaining a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施形態を説明するための概略的
断端面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４実施形態を説明するための概略的
断端面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第５実施形態を説明するための概略的
断端面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining a fifth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第６実施形態を説明するための概略的
断端面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view for explaining a sixth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第７実施形態を説明するための概略的
断端面図である。FIG. 7 is a schematic sectional view for explaining a seventh embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第８実施形態を説明するための概略的
断端面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating an eighth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第９実施形態を説明するための概略的
断端面図である。FIG. 9 is a schematic sectional view for explaining a ninth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第１０実施形態を説明するための概
略的断端面図である。FIG. 10 is a schematic sectional view for explaining a tenth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第１１実施形態を説明するための片
側断面図である。FIG. 11 is a one-side cross-sectional view for explaining an eleventh embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第１２実施形態を説明するための概
略的断端面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating a twelfth embodiment of the present invention.
【図１３】従来の板材のプレス加工法を説明するための
概略的断端面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional press working method for a plate material.
（図１） ６、８ 高圧流体流路 １０、１２ 高圧流体 １１、１３ 高圧流体膜 （図２） １５、１８ 高圧流体流路 ２０、２１ 高圧流体 ２２、２３ 高圧流体膜 （図３） ２５ 高圧流体流路 ２９ 高圧流体 ３０ 高圧流体膜 （図４） ３２〜３５ 穴あけ用穴部 ３７ 高圧流体流路 ３９ 高圧流体 ４０ 高圧流体膜 （図５） ４３、４５ 高圧流体流路 ４８、４９ 高圧流体 ５０、５１ 高圧流体膜 （図６） ５３、５５ 高圧流体流路 ６２、６３ 高圧流体 ６４、６５ 高圧流体膜 （図７） ６７、６９ 高圧流体流路 ７１、７３ 高圧流体 （図８） ７６ 高圧流体流路 ７８ 高圧流体 （図９） ８１ 高圧流体流路 ８３ 高圧流体 （図１０） ８５ 高圧流体流路 ８７ 高圧流体 ８９ ダイス回転治具 （図１１） ９１ 噴出口 ９２ 高圧流体流路 ９４ 高圧流体 （図１２） ９６ 高圧流体流路 ９８ 高圧流体 (FIG. 1) 6, 8 High-pressure fluid flow path 10, 12 High-pressure fluid 11, 13 High-pressure fluid film (FIG. 2) 15, 18 High-pressure fluid flow path 20, 21, High-pressure fluid 22, 23 High-pressure fluid film (FIG. 3) 25 High-pressure Fluid flow path 29 High-pressure fluid 30 High-pressure fluid film (FIG. 4) 32 to 35 Drilling holes 37 High-pressure fluid flow path 39 High-pressure fluid 40 High-pressure fluid film (FIG. 5) 43, 45 High-pressure fluid flow paths 48, 49 High-pressure fluid 50 , 51 High-pressure fluid film (FIG. 6) 53, 55 High-pressure fluid channel 62, 63 High-pressure fluid 64, 65 High-pressure fluid film (FIG. 7) 67, 69 High-pressure fluid channel 71, 73 High-pressure fluid (FIG. 8) 76 High-pressure fluid Channel 78 High-pressure fluid (FIG. 9) 81 High-pressure fluid channel 83 High-pressure fluid (FIG. 10) 85 High-pressure fluid channel 87 High-pressure fluid 89 Dice rotating jig (FIG. 11) 91 Spout 92 High-pressure fluid channel 94 High-pressure fluid ( Figure 12) 96 high-pressure fluid passage 98 high-pressure fluid
Claims (1)
噴出口から前記工具と前記被加工材との間に、前記被加
工材の加工後に前記被加工材の洗浄を必要としない高圧
流体を噴出することを特徴とする金属加工法。When machining a workpiece, between the tool and the workpiece from a high-pressure fluid outlet provided in the tool, there is no need to clean the workpiece after machining the workpiece. A metalworking method characterized by ejecting a high-pressure fluid.
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