JP2004249309A - Hydroforming apparatus - Google Patents

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JP2004249309A
JP2004249309A JP2003041034A JP2003041034A JP2004249309A JP 2004249309 A JP2004249309 A JP 2004249309A JP 2003041034 A JP2003041034 A JP 2003041034A JP 2003041034 A JP2003041034 A JP 2003041034A JP 2004249309 A JP2004249309 A JP 2004249309A
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Toshiharu Suganuma
俊治 菅沼
Takashi Koshimizu
孝志 小清水
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Aida Engineering Ltd
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Aida Engineering Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydroforming apparatus, which is small in size and is manufactured at a low cost, and whose productivity is improved. <P>SOLUTION: The hydroforming apparatus has mold-clamping blocks and a mold-clamping force applying means. The apparatus includes a crankshaft and a motor which freely reversibly turn a slide ascending or descending means. The apparatus is so formed that the slide is descendable and ascendable in the range from an upper position angle to a lower position angle smaller than the angle of a bottom dead center. The apparatus is so formed that an upper die is synchronously ascendable in response to the ascending of a lower die and the access state of the upper die and the lower die is kept constant during the ascending driving of the mold-clamping force applying means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、型締めブロックの非介装状態においてスライド側上型とボルスタ側下型とを接近状態としてキャビティを形成し、上型とクラウンとの間に型締めブロックを介装させた後に型締め力付与手段から型締め力を付与しかつキャビティ内に収容された管状ワークに圧液を注入することでハイドロフォーミングを施し、しかる後に型締めブロックを非介装状態としてから上型を初期位置に戻すように形成されたハイドロフォーミング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スライドに装着された金型を構成する上型とボルスタに装着された下型とが接近状態において協働形成するキャビティ内に管状ワークを収容させかつ収容された管状ワーク内に圧液を注入しつつ当該ワークにハイドロフォーミングを施すように形成されたハイドロフォーミング装置が知られている。
【０００３】
かかるハイドロフォーミング装置は、上昇駆動・下降駆動によってスライドを上昇・下降させるためのスライド昇降手段と、金型（上型，下型）に型締め力を付与する型締め力付与手段と、キャビティ内の管状ワーク内に圧液を注入する液圧注入手段「例えば、軸押ピストン（軸押ピストンロッド）」等とから構成され、構成要素（これら各手段）は採用するハイドロフォーミング方式や希望する型締め力の確立・維持方式等々に最適なものとして選択されている。
【０００４】
ここに、スライド昇降手段と型締め力付与手段とを一体的に構築したハイドロフォーミング装置（例えば、特許文献１、特許文献２を参照。）が提案されている。
【０００５】
特許文献１に係る装置１０Ｐ（Ａ１）は、簡略化表現した図１２（但し、符号は本願発明との比較便宜のために本願図１に記載された符号に対応させるものとし、当該文献１による符号を括弧書きした。）に示す如く、「スライド昇降手段（型締め力付与手段）をシリンダ３１，スライドピストン３２，スライドピストンロッド３２Ｒを含むスライドシリンダ装置３０Ｐ（１）から構成し、スライド１６（４）を下降することによりキャビティ２５を形成する金型２０［２１，２３］（５，７）を型締めすることができる。軸押ピストン７２Ｒは、軸押シリンダ７１とともに軸押手段７０を構成する。なお、本体１１は、クラウン１２，コラム１３，ベッド１４（ボルスタ１５）を含み、型締め力に耐えられる。」ように構成されている。
【０００６】
また、特許文献２に係る装置は、「型締め機構を図２（Ａ）に示すロックアップ状態に位置決めした後に、サーボモータ７への駆動電流を遮断して型締め可能」に構成されている。つまり、機械的なロックアップ状態において型締め力を付与することを前提とするので、型締め機構は、倍力（ロックアップ）作用を発現可能なトグル機構，クランク機構等から形成される。
【０００７】
すなわち、特許文献２に係る装置では、クランク機構を採用した一般的なプレス機械の場合においては発生させてはならない型噛込み現象（機器保全上および安全担保上の絶対回避事項。）を積極的に発生させかつその現象を利用して型締め力を確保しようとするものである。
【０００８】
かくして、特許文献２に係る装置では、型締め力の付与中にモータの駆動電流を遮断できるから、消費電力軽減を達成できると記載されている。しかし、フォーミング終了後に噛込み現象（ロックアップ状態）を解除するためには過大な動力を有するので、クランク機構等やモータ（およびドライバ）を堅牢構造に構築するか、フォーミング終了後にボルスタ（乃至ベッド）全体を強制下降させる等の格別な大型設備を設けなければならない。また、連続的生産に支障が大きい。かかる欠点から普及が難しいとされている。
【０００９】
一方、上記特許文献１に係るハイドロフォーミング装置１０Ｐ（Ａ１）にも、次のような問題が指摘されている。すなわち、図１２を参照して、金型２０（２１，２３）の型締めがクラウン１２に装着された１本の型締めシリンダ装置（スライド昇降手段）３０Ｐで行われるので、必然的にシリンダの直径および上下ストローク長が大きくなる。つまり、型締めシリンダ装置３０Ｐの内容積（油量）が大きいことから、高速性、応答性の点で不利である。しかも、型締め動作に要する時間はもとよりスライドの昇降時間が長くなるので、生産性の点で不利である。
【００１０】
そこで、本出願人は、スライド昇降手段（昇降シリンダ装置）とは別個の新規な型締め力付与手段を導入し、特許文献１に係る装置の問題点を解消するハイドロフォーミング装置を提案（特許文献３を参照）した。
【００１１】
特許文献３において、ハイドロフォーミング装置は、「シリンダ装置１１でスライド４を下降しつつ上型８を下型９に接近させ、この接近状態において、型締めブロック位置決め手段（シリンダ装置１５）を働かせて型締めブロック４を水平方向に移動させつつクラウン（１）の下部とスライド（４）の上部との間に介在させる。しかる後に、型締め力付与手段（型締めピストン）２２でボルスタ５（下型９）を上方に強制的に押上げて型締めする。」ことを特徴とするものである。
【００１２】
つまり、型締め力は、上型８，スライド４および型締めブロック４を介して本体（クラウン１・ベッド３間）に受けられる。かくして、キャビティ（８，９）内のワークに外部から圧液を注入しつつ当該ワークにハイドロフォーミングを施すことができる。
【００１３】
この改良された特許文献３に係る装置では、スライド昇降用シリンダ装置１１の直径を小さくできるので、特許文献１に係る装置（スライド昇降手段を兼用するシリンダ駆動による型締め方式）の場合に比較して、高速性・応答性を向上でき、生産性が高く合理的な成形（フォーミング加工）を行える。
【００１４】
【特許文献１】
特開平９−３１４２４０号公報（第２〜３頁、図１）
【特許文献２】
特開平１０−５８５０４号公報（第１〜３頁、図２）
【特許文献３】
特開２００１−１０６６号公報（第２〜３頁、図１）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献３に係る装置においても、まだ改善の余地がある。すなわち、一段の小型化かつ低コスト化を図りつつ生産性の向上が求められている。
【００１６】
つまり、型締め力付与手段２２の導入によりスライド昇降用シリンダ装置１１の軽負荷化が促進されても、依然としてスライド昇降手段（１１）の容量は他の手段（例えば、軸押手段７０等）に比較して容量が大きい。したがって、油圧ユニット９５の性能・容量の小型化およびコスト低減化は、スライド昇降手段（スライド昇降用シリンダ装置１１）の容量によって制約されてしまう。また、生産性はスライド４の最高上昇速度で制限されるので、一層の生産性向上は難しい。
【００１７】
さらに、型締め力の確立以前の上・下型の接近状態（上下方向相対位置関係）やキャビティの形態の変化により品質低下を引起すことがあるので、製品の一段の高品質と安定生産性が要求されている。
【００１８】
本発明の第１の目的は、小型かつ低コストで生産性を向上できるハイドロフォーミング装置を提供することにある。また、第２の目的は、上記に加えて一段の高品質化と安定生産性を達成することができるハイドロフォーミング装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、型締めブロックの非介装状態においてスライド昇降手段の下降駆動によりスライド側上型を下降させてボルスタ側下型に接近状態としてキャビティを形成し、下型と接近状態にある上型とクラウンとの間に型締めブロックを介装させた後に型締め力付与手段の上昇駆動により型締め力を付与しかつキャビティ内に収容された管状ワークに圧液を注入することでハイドロフォーミングを施し、しかる後に型締めブロックを非介装状態としてからスライド昇降手段の上昇駆動により上型を上方の初期位置に戻すように形成されたハイドロフォーミング装置において、前記スライド昇降手段を、可逆回転可能なクランク軸とモータとを含み，上方位置角度から下死点位置角度より小さい下方位置角度までのクランク軸正回動で前記スライドを前記初期位置である上方位置から下方位置まで下降可能にかつ下方位置角度から上方位置角度までのクランク軸逆回動で前記スライドを下方位置から上方位置まで上昇可能に形成するとともにモータを制御することで前記型締め力付与手段の上昇駆動中に前記上型を当該下型の上昇に応動させて同期上昇可能かつ前記下型と前記上型との接近状態を一定に維持可能に形成されたハイドロフォーミング装置である。
【００２０】
かかる請求項１の発明に係るハイドロフォーミング装置では、可逆回転可能なモータ制御によりスライド昇降手段を下降駆動することで上型を下型に接近させてから、型締めブロックを介装状態としかつ型締め力付与手段の上昇駆動中に上型を下型の上昇に応動させて下型と上型との接近状態を一定に維持しつつ同期上昇させる。そして、型締めブロックを介して型締め力を確立する。フォーミング施工後は、型締めブロックを非介装状態としかつスライド昇降手段の上昇駆動によりスライドを初期位置に速やかに戻すことができる。
【００２１】
また、請求項２の発明は、前記型締め力付与手段の上昇駆動中に前記モータをトルク制御することで前記型締め力を一定とした前記接近状態を維持可能に形成されたハイドロフォーミング装置である。
【００２２】
かかる請求項２の発明に係るハイドロフォーミング装置では、モータをトルク制御することで型締め力を一定とした接近状態を維持することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
本ハイドロフォーミング装置１０は、図１〜図３に示す如く、基本的構成・機能が型締めブロック４１および型締め力付与手段６０を有しかつスライド昇降手段３０を可逆回転可能なクランク軸３３とモータ３１Ｍとを含み，上方位置角度θｕから下死点位置角度θ１８０より小さい下方位置角度θｄまでのクランク軸正回動でスライド１６を上方位置（初期位置）から下方位置まで下降可能にかつ下方位置角度θｄから上方位置角度θｕまでのクランク軸逆回動でスライド１６を下方位置から上方位置まで上昇可能に形成するとともにモータ３１Ｍを制御することで型締め力付与手段６０の上昇駆動中に上型２１を下型２３の上昇に応動させて同期上昇可能かつ下型２３と上型２１との接近状態を一定に維持可能に形成されている。
【００２５】
すなわち、本ハイドロフォーミング装置１０の基本的機能は、図１に示す如く、型締めブロック４１の非介装状態においてスライド昇降手段３０を働かせてスライド１６側の上型２１をボルスタ１５側の下型２３に接近させてキャビティ２５を協働形成後に、接近状態にある上型２１とクラウン１２との間に型締めブロック４１を水平方向に移動させつつ介装させ、型締めブロック４１を介しかつ型締め力付与手段６０からクラウン１２に位置拘束された上型２１に押付けることで型締め力（押上げ力）を付与しつつキャビティ２５内に収容された管状ワークに圧液を注入することでハイドロフォーミングを施し、しかる後に型締めブロック４１を非介装状態としてからスライド昇降手段３０を働かせて上型２１を上方の初期位置に戻すように形成されている。
【００２６】
図１において、装置本体１１は、下方のベッド１４と上方のクラウン１２とをコラム１３を介してタイロッド１７（ナット１８）で連結した構造である。
【００２７】
スライド１６は、コラム１３側のスライドレール（図示省略）に摺動可能に案内され、クラウン１２（ベッド１４）に対して上下方向に往復移動（昇降）可能に装着され、スライド昇降手段３０の働き（上昇駆動・下降駆動）で昇降（上昇・下降）される。このスライド１６に上型２１（金型２０）が装着されている。
【００２８】
ボルスタ１５は、型締め力付与手段６０の上昇（下降）駆動によってべッド１４に対して上方（下方）に押上げ（戻し下げ）される。型締め力付与手段６０は、この実施形態では、複数（５つ）のシリンダ装置（型締めシリンダ６１，上室６１Ｕ，下室６１Ｄ，型締めピストン６２，型締めピストンロッド６２Ｒ）から形成されている。シリンダ装置の小型化およびボルスタ１５への押上力を平面的かつ全面的に均一化するためである。
【００２９】
ボルスタ１５には、下型２３（金型２０）および左右１対のシリンダ装置（軸押シリンダ７１，一方室７１Ａ，他方室７１Ｂ，軸押ピストン７２，軸押ピストンロッド７２Ｒ）からなる軸押手段７０が装着されている。
【００３０】
クラウン１２には、左右１対のクラウン側型締めブロック４１が水平方向に移動可能に装着されており、各型締めブロック４１は、クラウン側型締めブロック位置決め手段４５を構成する当該各シリンダ装置（ブロックシリンダ４６，一方室４６Ａ，他方室４６Ｂ，ブロックピストン４７，ブロックピストンロッド４７Ｒ）で水平方向の位置決めされる。
【００３１】
なお、型締めブロックは、他の寸法のブロックと交換（取換）することで型締めブロック４１，４１の上下方向寸法を調整可能に形成してある。
【００３２】
ここにおいて、本発明で特徴的なスライド昇降手段３０の構成・機能を詳細に説明する。
【００３３】
スライド昇降手段３０は、図１〜図３に示す昇降機構部（３１，３２，３２Ｓ，３３，３４，３５）と駆動源（３１Ｍ）と駆動制御部（１００、１１０，１２０）とから形成されている。
【００３４】
まず、昇降機構部は、図１の駆動歯車３１，回転軸３２Ｓを中心に回転可能なメインギヤ３２およびクランク軸３３，コンロッド３４等から構成されている。駆動歯車３１は、駆動源（モータ３１Ｍ）で回転制御されメインギヤ３２を可逆回転させることが可能であり、コンロッド３４に連結球体３５を介して連結されたスライド１６を昇降させることができる。
【００３５】
本発明において、昇降機構部の主要素をクランク機構（３２Ｓ，３３，３４等）から構築しているのは、型締めブロック４１，４１を導入しかつ型締め力付与手段６０から付与された型締め力により型締めブロック４１，４１をクラウン１２に押付けるまでの期間中に、スライド１６（上型２１）を下型２３（ボルスタ１５）の上昇と同期上昇できるようにするためである。これにより、型２１，２３の接近状態（上下方向相対位置関係…接触圧）を一定に維持することができる。
【００３６】
比較的に、特許文献２に係る装置では、ロックアップ状態（噛込み現象）を積極的に引起して利用するものであるから、加圧力（定格能力）が小さい装置である場合等にはスクリュー機構を採用して昇降機構部を構築してもかまわない。ねじ機構では、被嵌されたナット部材側へ加わる上昇力で、螺合されたスクリューを従回転させることができないからである。この意味において、特許文献２に係る装置（発明）においては、昇降機構部としてクランク機構やトルグ機構に限定する技術的意味はない。
【００３７】
また、本発明においては、クランク軸３３の回転角度θは、特許文献２に係るロックアップ状態（噛込み現象）を絶対回避させる点から、図４（Ｂ）に示す上方位置角度θｕから下方位置角度θｄまでの範囲に選択してある。下方位置角度θｄは、下死点位置角度θ１８０より小さい。
【００３８】
したがって、図４（Ｂ）の回転軌跡Ｒ（＝Ｒ１＋Ｒ２）のうち短い方の軌跡Ｒ１に沿ってクランク軸３３を往復回動運動させるだけでよいから、回転軌跡Ｒに沿って３６０度回転させる例えば特許文献２に係る装置（クランク機構）の場合に比較して回転運動用の必要スペースが小さくてすむ。また、クラウン１２内のレイアウトが楽で、装置小型化にも有効であるばかりか、スライド１６の上昇高速化による生産性の向上も図れる。
【００３９】
なお、上方位置角度θｕとは、スライド１６の位置が図１で予め決められた初期位置である上方位置になる角度（０度）である。もっとも、この角度θｕは、［０＋α（例えば、５）］度または［０−α（例えば、５）］度に設定しておいてもよい。初期位置として定位置化できればよいからである。
【００４０】
また、下方位置角度θｄとは、スライド１６の位置が下方位置となる図４（Ｂ）で予め決められた角度（例えば、１７０度）であり、最下位位置に対応する下死点位置角度θ１８０（１８０度）より小さい角度である。
【００４１】
なお、図１では、図示簡便化のためにコンロッド３４が垂直状態になっているが、金型２１，２３の接近状態においては、コンロッド３４の姿態は実際には図４（Ｂ）に示すように傾斜（下方位置角度θｄに対応する。）している。
【００４２】
因みに、特許文献２に係る装置では、スライドの最下方位置は下死点位置角度θ１８０に相当し、下死点位置角度θ１８０手前の下方位置角度θｄ（例えば、１７０度）に相当する下方位置でスライド停止するという観念も生じる余地はない。
【００４３】
すなわち、昇降機構部は、クランク軸３３の正回動つまり下降駆動でスライド１６を上方位置から下方位置まで下降可能にかつ下方位置角度θｄから上方位置角度θｕまでのクランク軸３３の逆回動つまり上昇駆動でスライド１６を下方位置から上方位置（初期位置）まで上昇可能に構築してある。
【００４４】
正回動とは、例えば図４（Ｂ）に実線で示した左回りの回動運動である。また、逆回動とは、図６（Ｂ）に点線で示した右回りの回動運動である。正・逆回動は図４（Ｂ）に示す軌跡Ｒ１に沿うもので、長い方の軌跡Ｒ２とは無縁である。
【００４５】
次に、駆動源は、モータ３１Ｍから形成される。モータ３１Ｍとしては、制御性に優れた交流サーボモータ，直流サーボモータや永久磁石もブラシも有しないレラクタンスモータ等から選択される。
【００４６】
本願発明（この実施の形態）では、下型上昇中（上向き型締め力Ｆｕが確立するまでの期間）に当該下型２３の上昇に応動（追従）させて上型２１を同期上昇できるように構築することが必須でありかつ可逆回転制御、速度制御，位置制御を必要とする点から、モータ３１Ｍは交流サーボモータから形成されている。
【００４７】
なお、特許文献２に係る装置では、ロックアップ状態（噛込み現象）を引き起すことができればよいので、単なる同期電動機や誘導電動機等であっても支障ないであろう。
【００４８】
ここに、装置駆動制御部は、図２，図３に示すスライド下降指令部およびスライド上昇指令部［運転制御部１００］、モータ駆動制御部［位置速度制御部１１０およびモータ駆動部１２０］からなる。なお、位置速度制御部１１０とモータ駆動部１２０とを一体形成することもできる。
【００４９】
まず、運転制御部を構成するコンピュータ１００は、図２に示す如く、ＣＰＵ（時計機能を含む）１０１，ＲＯＭ１０２，ＲＡＭ１０３，メモリ（強誘電体メモリ）１０３Ｍ，操作部（ＰＮＬ）１０４，表示部（ＩＮＤ）１０５および複数のインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１０６，１０７，１０８，１０９を含み、装置１０およびインターフェイス（Ｉ／Ｆ）９０を介した油圧ユニット９５についての設定選択指令部等を形成するとともに、この実施形態では各種の監視機能も備える。
【００５０】
コンピュータ１００のインターフェイス１０６は図３のスライド下降時およびフォーミング施工後のスライド上昇時において当該各位置指令信号ＰＴｓを出力するもので、インターフェイス１０７はスライド同期上昇（トルク制御）指令部からの同期上昇時トルク指令信号ＨＳｉの出力用である。また、インターフェイス１０８は自機のスライド速度（位置）相当信号（クランク角度θｋ）の検出用である。インターフェイス１０９は切換え指令信号ＳＳの出力用である。
【００５１】
なお、モータ３１Ｍには、図２，図３に示すエンコーダ３１Ｅが連結されている。このロータリーエンコーダ３１Ｅは、原理的には多数の光学的スリットと光学式検出器とを有し、モータ３１Ｍの回転角度θｍを出力する。また、回転軸３２Ｓにはクランク角度θｋ（パルス信号）をスライド１６の上下方向位置相当信号ＰＴ（パルス信号）に変換して出力する信号変換器（図示省略）を含むエンコーダ３２ＳＥが設けられている。このエンコーダ３２ＳＥの基本的構成・機能は、モータ回転駆動制御用のエンコーダ３１Ｅの場合と同様である。
【００５２】
この第１の実施の形態では、各種の固定情報，制御プログラム，演算（算出）式等は、ＲＯＭ１０２に固定的に格納されまたはメモリ１０３Ｍに書換え可能に記憶保持されているものとして説明するが、これらは書換え可能な記憶保持型の他メモリやハードディスク装置（ＨＤＤ）等に格納させておくように形成してもよい。
【００５３】
コンピュータ１００には、自機（１０）の状況判断便宜のために表示部１０５に各種情報（例えば、クランク角度θｋ，スライド位置ＰＴ，型締め力Ｆｕ等）の全てまたは操作部１０４を用いて選択された一部を、表示出力可能に形成されている。この表示部１０５への表示出力態様は、デジタル数値やグラフィック曲線等として行える。かくして、成形状況を迅速かつ正確に把握できるので、高品質製品を能率よく、しかも安全に生産することに大きく貢献できる。
【００５４】
スライド下降指令プログラムを格納させたＲＯＭ１０２およびＣＰＵ１０１から形成されたスライド下降指令部（１００）は、位置パルスの払出し方式構造で、選択されたスライド下降パターン（時間−スライド位置カーブ）に則り位置指令パルスＰＴｓを出力（例えば、サイクル５ｍＳ毎に３７５００パルス）する。
【００５５】
この実施の形態では、図２の操作部１０４に設けられた位置設定器１０４Ｐを用いて設定された下方位置の手前（例えば、５ｍｍ）まで、スライド１６を速度設定器１０４Ｓを用いて設定された下降速度（例えば、モータ回転速度が最大）で急速に下降させ、その後に減速制御しつつショックレスで下方位置にスライド１６を位置決め停止することができるように形成されている。
【００５６】
一方、スライド上昇は、フォーミング施工前後で異なる。型締めブロック４１を介した型締め力の確立までの前段階（フォーミング施工前）では、型締め力付与手段６０の型締めピストン６２（ボルスタ１５−下型２３）の上昇位置に同期させてスライド１６（上型２１）を応動（追従）させて上昇駆動する。
【００５７】
この実施の形態では、型締め力付与手段６０の上昇駆動中にモータ３１Ｍをトルク制御によりクランク機構を介して型締め力Ｆｕを一定に保持することで、金型２０（２１，２３）の接近状態（上下方向相対位置関係…接触圧）を一定に維持可能に形成されている。目標値であるクランク角度に応じたトルク値は、図２のトルク設定器１０４Ｔで設定される。
【００５８】
つまり、スライド１６（上型２１）の上昇速度は、モータ３１Ｍの最大回転速度に相応した高速化を許容するが、型締め力を一定に維持するトルク制御を優先するように形成してある。なお、型締め力付与手段６０は小ストロークで型締め力確立のためのスライド上昇は短時間であるから、生産性に大きな影響を及ぼすことはない。
【００５９】
フォーミング施工後の後段階（型締めブロック４１の除去後）のスライド上昇は、位置設定器１０４Ｐを用いて設定された上方位置の手前（例えば、５ｍｍ）まで、スライド１６を速度設定器１０４Ｓを用いて設定された上昇速度（モータ回転速度が最大）で急速に上昇駆動させ、その後に減速制御しつつショックレスで上方位置に位置決め停止する。
【００６０】
つまり、スライド上昇指令プログラムを格納させたＲＯＭ１０２およびＣＰＵ１０１から形成されたスライド上昇指令部（１００）は、スライド下降指令部（１００）の場合と同様に位置パルスの払出し方式構造で、選択されたスライド上昇パターン（時間−スライド位置カーブ）に則り位置指令パルスＰＴｓを出力（例えば、サイクル５ｍＳ毎に３７５００パルス）する。
【００６１】
以上の高速下降駆動、同期上昇駆動および高速上昇駆動制御を、それぞれ信頼性高く確実かつ安定させて実行可能とするために、この第１の実施の形態では位置速度制御部１１０等を次のように構築してある。
【００６２】
図３において、位置速度制御部１１０は、位置比較器１１１，位置制御部１１２，速度比較器１１３，速度制御部１１４を含み、電流制御部１２１に電流指令信号Ｓｉを出力可能に形成されている。なお、速度検出器１１５は、図示上の便宜性から位置速度制御部１１０に含めた形で表現した。
【００６３】
位置比較器１１１は、スライド下降指令部（１００）から入力されたスライド位置信号（目標値信号）ＰＴｓとエンコーダ３１Ｅ（駆動歯車３１とメインギア３２との減速比γを勘案すれば、３２ＳＥを利用しても実施することができる。）で検出された実際のスライド位置フィードバック信号ＦＰＴ［θｍ＝（１／γ）・θｋ］とを比較して、位置偏差信号△ＰＴを生成出力する。スライド上昇指令部（１００）として働く場合も同様である。
【００６４】
位置制御部１１２は、位置比較器１１１からの位置偏差信号△ＰＴに対応する速度指令信号Ｓｐを生成出力する。すなわち、入力された位置偏差信号△ＰＴを累積し、それに位置ループゲインを乗じ、速度信号Ｓｐを生成出力する。速度比較器１１３は、この速度信号Ｓｐと速度検出器１１５からの速度信号（速度フィードバック信号）ＦＳとを比較して、速度偏差信号△Ｓを生成出力する。
【００６５】
速度制御部１１４は、速度比較器１１３からの速度偏差信号△Ｓに速度ループゲインを乗じ電流指令信号Ｓｉを生成して電流制御部１２１に出力する。この電流指令信号Ｓｉは、実質的にはトルク指令信号である。
【００６６】
そこで、フォーミング施工前のスライド同期上昇駆動制御に際しては、同期上昇時トルク入力切換部（１００，１３０）を設け、速度制御部１１４から出力されるトルク指令信号Ｓｉに代えて同期上昇時トルク指令信号ＨＳｉを電流制御部１２１に直接切換入力可能に形成してある。
【００６７】
スライド同期上昇指令部（１００）は、図２のコンピュータ１００（１０１，１０２等）から形成され、トルク設定器１０４Ｔを用いて入力されかつメモリ１０３Ｍに設定記憶されている各クランク角度に対応させた各トルク値（同期上昇時トルク指令信号ＨＳｉ）をインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１０７を介して電流制御部１２１に出力する。
【００６８】
同期上昇時トルク入力切換部１３０は、図３に示す如く、リレー１３１と補助接点１３２，１３３を含み、切換え指令信号（Ｈレベル，Ｌレベル）ＳＳによって、フォーミング施工前は接点１３２をＯＮさせかつ接点１３３をＯＦＦさせ、フォーミング施工後に接点１３２をＯＦＦさせかつ接点１３３をＯＮさせる構造である。なお、説明簡素化のためにリレー方式としたが、静止型構造から形成してもよい。
【００６９】
図３に示すモータ駆動部（モータ駆動回路）１２０は、電流制御部１２１とＰＷＭ制御部１２２と相信号生成部１２４とから構成されている。
【００７０】
電流制御部１２１は、速度制御部１１４またはスライド同期上昇指令部（１００）から出力されたトルク指令信号Ｓｉ（ＨＳｉ）と相信号生成部１２４から出力された各相信号Ｕｐ，Ｖｐ，Ｗｐとの乗算により各相用の目標電流信号を生成しかつ生成された目標電流信号と検出されたモータ電流信号とをそれぞれに比較して各相用の電流偏差信号を生成出力する。
【００７１】
電流制御部１２１内の例えばＵ相電流制御部は、電流指令信号（トルク信号相当）ＳｉとＵ相信号Ｕｐとを乗算してＵ相目標電流信号Ｕｓｉ（図示省略）を生成し、引続きＵ相目標電流信号Ｕｓｉと実際のＵ相電流信号Ｕｉとを比較してＰＷＭ変調指令としての電流偏差信号（Ｕ相電流偏差信号）Ｓｉｕを生成出力可能に形成すればよい。他のＶ，Ｗ相電流制御部でも、Ｖ，Ｗ相電流偏差信号Ｓｉｖ，Ｓｉｗが生成出力可能に形成してある。
【００７２】
この電流制御部１２１に入力される相信号Ｕｐ，Ｖｐ，Ｗｐは、相信号生成部１２４で生成される。つまり、相信号生成部１２４は、モータ駆動用電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの流れるパターンを順次に切換えるための各相ごとの相信号Ｕｐ，Ｖｐ，Ｗｐをエンコーダ３１Ｅの検出信号に基づき生成出力する。モータ相電流検出器１２３は、各相電流（値）信号Ｕｉ，Ｖｉ，Ｗｉを検出して電流制御部１２１へフィードバックする。
【００７３】
ＰＷＭ制御部１２２は、図示しないアイソレーション回路とドライバー部とを含み、各相用の電流偏差信号Ｓｉｕ，Ｓｉｖ，Ｓｉｗに対応するＰＷＭ制御信号［（＋Ｕ，＋Ｖ，＋Ｗ）、（−Ｕ，−Ｖ，−Ｗ）…図示省略］を生成するとともに各相用ＰＷＭ制御信号（＋Ｕ，＋Ｖ，＋Ｗ）、（−Ｕ，−Ｖ，−Ｗ）に応じた三相駆動電圧Ｓｐｗｍｕ，Ｓｐｗｍｖ，Ｓｐｗｍｗを出力する。
【００７４】
すなわち、ＰＷＭ制御部１２２は、三角波のキャリア信号と電流偏差信号Ｓｉｕとを比較してパルス幅変調して点弧信号であるＰＷＭ制御信号（例えば、＋Ｕ，−Ｕ）を生成する回路（図示省略）と、このＰＷＭ制御信号（＋Ｕ，−Ｕ）に対応するトランジスタの点弧信号であるＰＷＭ信号（＋ｕ，−ｕ）を生成するのアイソレーション回路と、各相ごとのＰＷＭ信号［（＋ｕ，＋ｖ，＋ｗ）、（−ｕ，−ｖ，−ｗ）…図示省略］に応じた三相駆動電圧Ｓｐｗｍｕ，Ｓｐｗｍｖ，Ｓｐｗｍｗを出力するドライバーとからなる。
【００７５】
つまり、ＰＷＭ制御部１２２は、電流制御部１２１から出力される各相用の電流偏差信号Ｓｉｕ，Ｓｉｖ，ＳｉｗからＰＷＭ変調されたＰＷＭ制御信号（＋Ｕ，＋Ｖ，＋Ｗ）、（−Ｕ，−Ｖ，−Ｗ）に応じた三相駆動電圧Ｓｐｗｍｕ，Ｓｐｗｍｖ，Ｓｐｗｍｗを生成出力する。その結果、ドライブ部（１２２）からモータ３１Ｍにモータ駆動用電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを流すことができる。
【００７６】
因に、ＰＷＭ信号（＋ｕ，＋ｖ，＋ｗ）、（−ｕ，−ｖ，−ｗ）は、モータ３１Ｍを正回転させるために、所定順（逆回転の場合は、逆順）の点弧パターンで当該各相Ｕ，Ｖ，Ｗにモータ駆動用電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを流すことができるものとして生成される。
【００７７】
ドライブ部は、図示しない一方側と他方側とに直列配設された各相用各１対のトランジスタ［（Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５、Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６）…図示省略］およびダイオードとを含むインバータ回路から形成され、ＰＷＭ信号（＋ｕ，＋ｖ，＋ｗ）、（−ｕ，−ｖ，−ｗ）でスイッチング（ＯＮ／ＯＦＦ）制御され三相駆動電圧Ｓｐｗｍｕ，Ｓｐｗｍｖ，Ｓｐｗｍｗを出力し、モータ３１Ｍの各相コイルに各モータ駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをそれぞれに流すことができ、モータ３１Ｍを回転駆動することができる。
【００７８】
このドライブ部（インバータ回路）は、各相用の整流ダイオードを含む整流回路（コンバータ）に接続され、この整流回路は元電源［３相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）交流電源］を供給する交流電源設備に接続されている。
【００７９】
このように構築することで、スライド１６の昇降駆動を最大的速度でかつ位置制御によりショックレスで行え、同期上昇駆動に際する下型２３と上型２１との上下方向相対位置関係（接触圧…接近状態）についてはフォーミング施工上および製品の品質上に優位なトルク制御に切換えて型締め力を一定に維持することができるから、特許文献３に係る装置（スライド上昇手段がシリンダ装置からなる。）と本願発明に係る装置とでは、スライド下降速度に関しては重力利用を加味すれば同等であるとしても、スライド上昇速度に関しては特許文献３に係る装置がシリンダへの圧油充填時間が長く低速であるのに対して、本願発明の場合には上昇速度を下降速度と同等に高速化できる。よって、生産性を向上できるわけである。
【００８０】
比較的に、特許文献２に係る装置では、ロックアップ状態の確立およびその解除に要する長時間に、さらにスライド昇降時間が加わるので、生産性は低い。また、クランク軸を３６０度回転させる必要があるので、上記のようなクラウン１２内のレイアウト容易化や装置小型化も難しい。
【００８１】
さらに、本発明において、駆動源を駆動制御部（１００、１１０，１２０）で制御可能なモータ３１Ｍから構成することのいまひとつの優位性は、装置全体の一段の小型化およびコスト低減化にある。
【００８２】
すなわち、特許文献３に係る装置では、一般的に、スライド昇降用のシリンダ装置１１も、その図１に示されたブロック移動用シリンダ装置１５，軸押用シリンダ装置１８，ボルスタ昇降用シリンダ装置２２および圧油生成部に共通な油圧ユニット９５（図２を参照）に接続し、選択的に油圧・油量等を駆動制御可能に形成される。
【００８３】
然るに、他の装置（１５，１８等）に比べてシリンダ装置１１の能力が最大である。そこで、この発明では一番大きなスライド昇降用シリンダ装置１１を一掃し油圧ユニット９５の小容量・小型・低コスト化を通してハイドロフォーミング装置全体としての小型化および低コスト化を達成したのである。
【００８４】
かかる構成によるハイドロフォーミング装置では、まずスライド昇降手段３０を働かせてコンロッド３４を図４（Ａ）に示すＺ１方向に急速下降させ、スライド１６（上型２１）を下型２３に接近する方向に下降駆動させる。クランク軸３３は図４（Ｂ）に示す上方位置（初期位置）角度θｕから下方位置角度θｄに向って短軌跡Ｒ１上を正回動する。すなわち、スライド昇降手段３０の下降駆動により、クラウン１２の下部とスライド１６の上部との間に締めブロック４１，４１介装（移動）用の図４（Ａ）に示す空間Ｓを確保する。
【００８５】
さらに、スライド昇降手段３０は、スライド１６を、上型２１が下型２３に接近状態（接触圧Ｆｄ）となるまで下降させかつショックレスで位置決め停止させる。
【００８６】
次いで、クラウン１２側の型締めブロック位置決め手段４５が働き、各型締めブロック４１，４１を図５でＸ１（水平方向）に移動させかつ所定位置（スライド１６の上部の係合部１６Ｕ，１６Ｕに対向する位置）に位置決めする。
【００８７】
しかる後に、図６（Ａ），（Ｂ）に示す如く、型締め力付与手段６０［図４〜図１０では、シリンダ装置（型締めシリンダ６１等）の数を“３”として図示簡略化してある。］を働かせて、ボルスタ１５をＺ２方向に押上げて型締めを行う。図６（Ｂ）に示す型締め力Ｆｕが型締めブロック４１，４１で受けられるまでの間、上型２１（スライド１６）はスライド昇降手段３０によって下型２３（ボルスタ１５）に同期上昇される。最終的に、型締め力Ｆｕは、スライド１６および型締めブロック４１，４１を介してクラウン１２（装置本体１１）で受けられる。
【００８８】
その後に、図７の軸押手段７０を働かせて軸押ピストンロッド７２Ｒ，７２ＲをＸ２方向に押圧しつつキャビティ２５内の管状ワークの両端開口部を液シールして、当該ワーク内に圧液を注入しつつハイドロフォーミングを施す。ワーク外観は、金型２０（２１，２３）の内形状に仕上げられる。
【００８９】
ハイドロフォーミング完了後に、軸押手段７０を逆動作させて軸押ピストンロッド７２Ｒ，７２Ｒを図８に示すＸ３方向に後退させる。次いで、図９に示す如く、型締め力付与手段６０を開放動作（下降駆動）させて、ボルスタ１５をＺ３方向に移動（降下）させる。
【００９０】
また、スライド昇降手段３０を積極的に下降駆動させることにより、スライド１６を少々下降する。これにより、スライド上部１６Ｕは、型締めブロック４１，４１の下面から離れる。つまり、スライド１６の上部とクラウン１２の下部との間に僅かな隙間を作り、ブロックの移動時抵抗を除外する。なお、スライド昇降手段３０を一時的に自由状態として所定量だけ自然落下させるように形成してもよい。
【００９１】
したがって、型締めブロック位置決め手段４５を先とは逆方向に働かせて、各型締めブロック４１，４１を、図１０でＸ４（水平方向）に移動させることにより、本体（１１）左右の各初期位置に戻すことができる。
【００９２】
そして、スライド昇降手段３０の上昇駆動によってコンロッド３４をＺ４方向に上昇させ、スライド１６（上型２１）を下型２３から離反させ、さらに上方の初期位置に戻す。したがって、製品を取出すことができる。新たなワークをキャビティ２５内にセット（収容）したら、図４〜図１０を繰り返すことによりハイドロフォーミングを連続的に行える。
【００９３】
しかして、この第１の実施の形態によれば、型締めブロック４１および型締め力付与手段６０を導入するとともにスライド昇降手段３０を可逆回転可能なモータ３１Ｍを制御することで型締め力付与手段６０（６２）の上昇駆動中に上型２１を下型２３の上昇に応動させて同期上昇可能かつ下型２３と上型２１との接近状態を一定に維持可能に形成したので、小型かつ低コストで生産性を向上できるハイドロフォーミング装置１０を提供することができる。
【００９４】
また、スライド昇降手段３０の昇降機構部が可逆回転可能なクランク軸３３を含むクランク機構から構成されているので、特許文献３に係る大容量の昇降用シリンダ装置（１１）を採用する場合に比較して、油圧ユニット９５を大幅に小型化できる。しかも、特許文献２に係る装置の場合とは反対に、本装置１０ではクラウン１２で受けるからクランク機構（３３等）に型締め力Ｆｕが加わることがない。したがって、装置１０全体の一段の小型・低コスト化を促進できる。
【００９５】
クランク機構（３３等）は上方位置角度θｕと下方位置角度θｄとの間を正・逆回動できればよいので、スライド１６の昇降時間の短縮化を図れるばかりかクランク１２内のレイアウトの自由度が拡大されかつこの点からも小型化を促進できる。図４（Ｂ）でいう軌跡Ｒ（＝Ｒ１＋Ｒ２）を一周させる必要がある特許文献２に係る装置の場合と比較すれば、明らかである。
【００９６】
また、クランク機構（３３等）は下死点位置角度θ１８０を通過させないので、金型２０（２１，２３）の噛込み現象を確実に回避でき、機器保護の万全および安全完璧化を確約できる。しかも、ロックアップ状態を利用する特許文献２に係る装置の場合に比較してスライド昇降手段３０の大幅な構造簡素化およびコスト削減化を図れる。
【００９７】
また、小ストロークの型締め力付与手段６０の上昇駆動中を除くスライド昇降をモータ３１Ｍの最大回転速度相当の高速で行えるから、生産性を一段と向上できる。
【００９８】
また、型締め力付与手段６０の上昇駆動中にモータ３１Ｍをトルク制御することで型締め力を一定とした接近状態を維持可能に形成されているので、一段の高品質化と安定生産性を達成することができる。
【００９９】
さらに、スライド１６の下方位置を位置設定器１０４Ｐを用いて簡単に設定変更できるので、金型２０（２１，２３）の高さに対する適応性が広い。
【０１００】
さらに、フォーミング施工前後でトルク信号（Ｓｉ，ＨＳｉ）を切換可能に形成されているので、スライド同期上昇時における上型２１および下型２３の上下方向相対関係を安定して保持できる。
【０１０１】
（第２の実施の形態）
この第２の実施の形態では、第１の実施の形態に比較して、型締めブロック寸法調整手段４０を設け、金型高さに対する適応性を一段と拡大可能とするものである。ハイドロフォーミング装置１０の基本的構成・機能は、第１の実施形態の場合（図１〜図１０）と同様である。
【０１０２】
ここに、型締めブロック寸法調整手段４０は、図１１に示す如く、第１の実施の形態で説明したクラウン側型締めブロック４１およびクラウン側型締めブロック位置決め手段４５をそのまま利用するとともにさらに新規なスライド側型締めブロック５１およびスライド側型締めブロック位置決め手段５５を設け、型締めブロック寸法調整可能に形成されている。
【０１０３】
このスライド側型締めブロック５１は、図１１で左右方向（装置本体の前後方向）に摺動可能に装着された前側型締めブロック５１Ｆと後側型締めブロック５１Ｒとからなる。
【０１０４】
つまり、型締めブロック寸法調整手段４０は、水平方向（図５のＸ１、図１０のＸ４）に移動可能としてクラウン１２側に装着されたクラウン側型締めブロック４１と，クラウン側型締めブロック４１の水平移動方向（Ｘ１，Ｘ４）と直交する水平方向（Ｙ１，Ｙ２）に移動可能としてスライド１６側に装着されたスライド側型締めブロック５１（５１Ｆ，５１Ｒ）との組合せで型締めブロック（４１，５１）の上下方向寸法を調整可能に形成してある。
【０１０５】
しかも、クラウン側型締めブロック位置決め手段４５と、スライド側型締めブロック位置決め手段５５とを設け、スライド側型締めブロック５１である前側型締めブロック５１Ｆおよび後側型締めブロック５１Ｒを水平前後方向（図１１のＹ１およびＹ２）に移動させての位置決め後に、クラウン側型締めブロック４１を水平左右方向（図１１で紙面に垂直方向）に移動させて位置決め可能かつ位置決め後の前側型締めブロック５１Ｆおよび後側型締めブロック５１Ｒとスライド側型締めブロック４１との相対組合せ位置によって型締めブロックの上下方向寸法を調整可能に形成してある。
【０１０６】
詳しくは、図１で右側面側から見た状態を図示する図１１において、前側型締めブロック５１Ｆは、左右１対の前側型締めブロックガイド１６ＦＦ，１６ＦＦ間でＹ１（Ｙ２）方向に摺動自在にガイドされている。同様に、後側型締めブロック５１Ｒは、左右１対の後側型締めブロックガイド１６ＦＲ，１６ＦＲ間でＹ１（Ｙ２）方向に摺動自在にガイドされている。
【０１０７】
前起立壁１６ＶＦと後起立壁１６ＶＲには、スライド側型締めブロック位置決め手段５５の前側シリンダ装置（ブロックシリンダ５６，一方室５６Ａ，他方室５６Ｂ，ブロックピストン５７，ブロックピストンロッド５７Ｒ）と、後側のシリンダ装置（ブロックシリンダ５６，一方室５６Ａ，他方室５６Ｂ，ブロックピストン５７，ブロックピストンロッド５７Ｒ）とが装着されている。
【０１０８】
そして、各ブロックピストンロッド５７Ｒ（５７Ｒ）の先端部は、当該各型締めブロック５１Ｆ（５１Ｒ）の基端側５１ＦＵ（５１ＲＵ）の中心に連結固定されている。
【０１０９】
型締めブロック５１Ｆ（５１Ｒ）は、高さが２ｈの基端部と高さがｈの突出先端部とからなる。これに対応するクラウン側型締めブロック４１は、高さが２ｈの上部基端部と高さがｈの下部先端部とかなる。
【０１１０】
かくして、クラウン側型締めブロック位置決め手段４５によってクラウン側型締めブロック４１の位置決めを行う直前状態を示す図４において、今回使用する金型２０の上下方向寸法が小さい（低い）場合には、スライド側型締めブロック位置決め手段５５の前・後側シリンダ装置を駆動して、型締めブロック５１Ｆ，５１ＲをＹ１方向に移動させつつ図１１（Ａ）に示す位置に位置決めする。しかる後に、クラウン側型締めブロック位置決め手段４５によって、クラウン側型締めブロック４１を図５のＸ１方向に移動させて位置決めする。
【０１１１】
したがって、クラウン側型締めブロック４１の高さが２ｈの上部基端部の両端側が、型締めブロック５１Ｆ，５１Ｒの高さが２ｈの基端部に乗るので、型締めブロック全体（５１ＦＵ，５１ＦＲ、４１）の高Ｈさは、４ｈとなる。
【０１１２】
これに対して、今回使用する金型２０の上下方向寸法が大きい（高い）場合には、スライド側型締めブロック位置決め手段５５の前・後側シリンダ装置を駆動して、型締めブロック５１Ｆ，５１ＲをＹ１方向に移動させつつ位置に位置決めする。しかる後に、クラウン側型締めブロック位置決め手段４５によって、クラウン側型締めブロック４１を図５のＸ１方向に移動させて位置決めする。
【０１１３】
すなわち、前・後側型締めブロック５１Ｆ，５１Ｒは、高さがｈの突出先端部が前後方向に離れ、この隙間にクラウン側型締めブロック４１の高さがｈの下部先端部が嵌る。したがって、クラウン側型締めブロック４１の高さが２ｈの上部基端部の両側がスライド側型締めブロック５１Ｆ，５１Ｒの高さがｈの突出先端部に乗るので、型締めブロック（５１ＦＵ，５１ＦＲ、４１）の高Ｈさは、３ｈとなる。
【０１１４】
つまり、金型２０（２１，２３）の高さがｈ分だけ異なる場合でも、その上下方向寸法（ｈ）を型締めブロックの上下方向寸法調整により吸収させることができる。
【０１１５】
かかる構成の第２の実施の形態では、次の管状ワークについてのハイドロフォーミングに関し、下型２３（または／および上型２１）の上下方向寸法が先の場合よりも例えば小さく（大きく）なる場合には、型締めブロック寸法調整手段４０を働かせて、型締めブロック（５１Ｆ，５１Ｒ、４１）の上下方向寸法を４ｈに大きく（３ｈに小さく）するように調整する。
【０１１６】
すなわち、下型２３（または／および上型２１）の高さ変更（例えば、大→小）を型締めブロックの上下方向寸法の調整（小→大）により吸収することができる。したがって、ワーク形態や加工態様が異なるにも拘わらずに金型２０（２１，２２）の上下方向寸法を装置１０側の上下方向寸法に合わせて製作する必要がなくなる。
【０１１７】
しかして、この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の場合と同様な作用効果を奏することができる他、さらにワーク形態・加工態様等に対する金型２０（２１，２３）の上下方向寸法上の適応性が広く、金型のコストを大幅に軽減できかつ迅速な金型製作ができるとともに、金型交換作業を迅速かつ簡単に行え取り扱い容易である。
【０１１８】
また、型締めブロック寸法調整手段４０が、クラウン側型締めブロック４１とスライド側型締めブロック５１（５１Ｆ，５１Ｒ）との上下方向の組合せで、型締めブロックの上下方向寸法を調整することができるように形成されているので、金型交換の度に使用後の型締めブロック（４１等）をクラウン１２（または、スライド１６）から取外しかつこれから使用する型締めブロックをクラウン（または、スライド）に取付けるためのブロック交換作業を一掃化できるから、一段と生産性を向上できる。
【０１１９】
また、スライド昇降手段３０が位置速度制御部１１０およびモータ駆動部１２０によるモータ３１Ｍの回転制御による下降駆動（位置制御）方式とされているので、スライド１６の下方位置を型締めブロック４１，５１の寸法変更に対して容易に追従させることができる。
【０１２０】
さらに、位置決め後の前側型締めブロック５１Ｆおよび後側型締めブロック５１Ｒとクラウン側型締めブロック４１との相対組合せ位置によって、型締めブロック（４１等）の上下方向寸法を複数（この場合は、“２”）段階乃至無段階的に調整することができる。つまり、型締めブロックの移動・位置決めを含む上下方向寸法調整を自動的に行えるので、一段と迅速かつ正確な金型交換を行えかつ取り扱いが容易である。
【０１２１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、型締めブロックおよび型締め力付与手段を有し、スライド昇降手段を可逆回転可能なモータを制御することで型締め力付与手段の上昇駆動中に上型を下型の上昇に応動させて同期上昇可能かつ下型と上型との接近状態を一定に維持可能に形成したので、小型かつ低コストで生産性を向上できる。
【０１２２】
また、請求項２の発明によれば、型締め力付与手段の上昇駆動中にモータをトルク制御することで型締め力を一定とした接近状態を維持可能に形成されているので、請求項１の場合の効果に加え、さらに一段の高品質化と安定生産性を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るハイドロフォーミング装置を説明するための正面図である。
【図２】同じく、運転制御部を説明するためのブロック図である。
【図３】同じく、位置速度制御部およびモータ駆動部を説明するための回路図である。
【図４】同じく、スライド下降動作および正回動時クランク角度を説明するための図である。
【図５】同じく、型締めブロックを介装状態とするための移動工程を説明するための図である。
【図６】同じく、型締め工程および逆回動時クランク角度を説明するための図である。
【図７】同じく、軸押工程を説明するための図である。
【図８】同じく、軸押解放工程を説明するための図である。
【図９】同じく、型締め解放工程を説明するための図である。
【図１０】同じく、型締めブロックを非介装状態とするための移動工程およびスライド上昇駆動工程を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る型締めブロック寸法調整手段および上下方向寸法調整原理を説明するための右側面図である。
【図１２】従来例（スライド昇降手段を兼用するシリンダ装置による型締め方式）に係るハイドロフォーミング装置を説明するための全体正面図である。
【符号の説明】
１０ ハイドロフォーミング装置
１２ クラウン
１５ ボルスタ
１６ スライド
２０ 金型
２１ 上型
２３ 下型
２５ キャビティ
３０ スライド昇降手段
３１Ｍ モータ
３２Ｓ 回転軸
３２ＳＥ エンコーダ
３３ クランク軸
４０ 型締めブロック寸法調整手段
４１ クラウン側型締めブロック（型締めブロック）
４５ クラウン側型締めブロック位置決め手段
５１ スライド側型締めブロック（型締めブロック）
５１Ｆ 前側型締めブロック（型締めブロック）
５１Ｒ 後側型締めブロック（型締めブロック）
５５ スライド側型締めブロック位置決め手段
６０ 型締め力付与手段
６１ 型締めシリンダ
６２ 型締めピストン
６２Ｒ 型締めピストンロッド
７０ 軸押手段
９５ 油圧ユニット
１００ コンピュータ（運転制御部…スライド下降指令部、スライド同期上昇指令部，スライド上昇指令部）
１０３Ｍ メモリ
１０４ 操作部
１０５ 表示部
１１０ 位置速度制御部（モータ駆動制御部）
１１２ 位置制御部
１１４ 速度制御部
１２０ モータ駆動部（モータ駆動制御部）
１２１ 電流制御部
１２２ ＰＷＭ制御部
１３０ 同期上昇時トルク入力切換部
ＰＴｓ 位置指令信号
Ｓｉ トルク指令信号
ＨＳｉ 同期上昇時トルク指令信号
Ｕｐ，Ｖｐ，Ｗｐ 相信号
Ｓｐｗｍｕ，Ｓｐｗｍｖ，Ｓｐｗｍｗ 三相駆動電圧
Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ モータ駆動用電流[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a mold in which the upper mold on the slide side and the lower mold on the bolster side are close to each other to form a cavity in a state where the mold clamping block is not interposed, and the mold clamping block is interposed between the upper mold and the crown. Hydroforming is performed by applying a mold clamping force from the clamping force applying means and injecting a pressurized liquid into the tubular work accommodated in the cavity, and thereafter, the upper mold is moved to the initial position after the mold clamping block is not interposed. The present invention relates to a hydroforming device formed so as to return to
[0002]
[Prior art]
A tubular work is accommodated in a cavity formed by the upper mold constituting the mold attached to the slide and the lower mold attached to the bolster cooperating with each other in a close state, and pressure fluid is injected into the accommodated tubular work. In addition, a hydroforming apparatus formed to perform hydroforming on the work is known.
[0003]
Such a hydroforming apparatus includes a slide elevating means for raising and lowering a slide by an ascending and descending drive, a mold clamping force applying means for applying a mold clamping force to a mold (upper mold, lower mold), Means for injecting pressurized liquid into the tubular work of "for example, a shaft pushing piston (shaft pushing piston rod)" and the like. It is selected as the most suitable one for establishing and maintaining the tightening force.
[0004]
Here, there has been proposed a hydroforming apparatus in which a slide elevating means and a mold clamping force applying means are integrally constructed (for example, see Patent Documents 1 and 2).
[0005]
An apparatus 10P (A1) according to Patent Document 1 is a simplified representation of FIG. 12 (however, the reference numerals correspond to those described in FIG. 1 of the present application for convenience of comparison with the present invention, and As shown in the figure, the slide lifting / lowering means (clamping force applying means) is constituted by a slide cylinder device 30P (1) including a cylinder 31, a slide piston 32, and a slide piston rod 32R. The mold 20 [21, 23] (5, 7) forming the cavity 25 can be clamped by descending 4) The shaft pushing piston 72R and the shaft pushing cylinder 71 constitute the shaft pushing means 70. The main body 11 includes a crown 12, a column 13, and a bed 14 (bolster 15) and can withstand a mold clamping force. "
[0006]
Further, the apparatus according to Patent Document 2 is configured such that "after positioning the mold clamping mechanism in the lock-up state shown in FIG. 2 (A), the drive current to the servomotor 7 is shut off and mold clamping is possible". . That is, since it is assumed that the mold clamping force is applied in the mechanical lock-up state, the mold clamping mechanism is formed of a toggle mechanism, a crank mechanism, or the like that can exert a boosting (lock-up) action.
[0007]
In other words, in the apparatus according to Patent Document 2, the die biting phenomenon (absolute avoidance in terms of equipment maintenance and safety assurance) that should not be generated in the case of a general press machine employing a crank mechanism is actively performed. And secures the mold clamping force by utilizing the phenomenon.
[0008]
Thus, in the device according to Patent Literature 2, it is described that since the drive current of the motor can be cut off during the application of the mold clamping force, power consumption can be reduced. However, since excessive power is required to cancel the jamming phenomenon (lock-up state) after the end of the forming, the crank mechanism or the motor (and the driver) must be constructed in a robust structure, or the bolster (or bed) will be required after the end of the forming. ) Special large equipment such as forced down of the whole must be provided. In addition, there is a great obstacle to continuous production. It is said that these drawbacks make it difficult to spread.
[0009]
On the other hand, the following problem is also pointed out in the hydroforming apparatus 10P (A1) according to Patent Document 1. That is, referring to FIG. 12, since the mold clamping of the molds 20 (21, 23) is performed by one mold clamping cylinder device (slide elevating means) 30P mounted on the crown 12, the cylinders are inevitably formed. The diameter and the vertical stroke length increase. That is, since the inner volume (oil amount) of the mold clamping cylinder device 30P is large, it is disadvantageous in terms of high speed and responsiveness. In addition, the time required for the mold clamping operation is increased, as well as the time required for moving the slide up and down, which is disadvantageous in terms of productivity.
[0010]
In view of this, the present applicant has proposed a hydroforming device that solves the problem of the device according to Patent Literature 1 by introducing a new mold clamping force applying device separate from the slide raising / lowering device (elevating cylinder device) (Patent Literature 1). 3).
[0011]
In Patent Literature 3, the hydroforming apparatus is configured such that “the upper die 8 approaches the lower die 9 while the slide 4 is lowered by the cylinder device 11, and in this approach state, the mold clamping block positioning means (cylinder device 15) is operated. The mold clamping block 4 is interposed between the lower part of the crown (1) and the upper part of the slide (4) while moving in the horizontal direction, and then the bolster 5 (lower part) is moved by the mold clamping force applying means (mold clamping piston) 22. The mold 9) is forcibly pushed upward to clamp the mold. "
[0012]
That is, the mold clamping force is received by the main body (between the crown 1 and the bed 3) via the upper mold 8, the slide 4, and the mold clamping block 4. In this manner, hydroforming can be performed on the work in the cavities (8, 9) while injecting a pressure liquid from the outside into the work.
[0013]
In the improved device according to Patent Document 3, the diameter of the slide lifting / lowering cylinder device 11 can be reduced, so that the device is compared with the device according to Patent Document 1 (a mold clamping system using a cylinder drive that also serves as a slide lifting / lowering means). As a result, high speed and response can be improved, and high productivity and reasonable forming (forming) can be performed.
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-9-314240 (pages 2-3, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-10-58504 (pages 1-3, FIG. 2)
[Patent Document 3]
JP-A-2001-1066 (pages 2-3, FIG. 1)
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is still room for improvement in the device according to Patent Document 3. In other words, there is a demand for an improvement in productivity while further reducing the size and cost.
[0016]
That is, even if the introduction of the mold clamping force applying means 22 promotes the reduction of the load on the slide elevating and lowering cylinder device 11, the capacity of the slide elevating and lowering means (11) is still reduced by other means (for example, the shaft pressing means 70). The capacity is large in comparison. Therefore, miniaturization and cost reduction of the performance and capacity of the hydraulic unit 95 are restricted by the capacity of the slide elevating means (slide elevating cylinder device 11). Further, since the productivity is limited by the maximum rising speed of the slide 4, it is difficult to further improve the productivity.
[0017]
Furthermore, the quality of the product may be degraded due to the approaching condition of the upper and lower molds (relative positional relationship in the vertical direction) and the change in the shape of the cavity before the establishment of the mold clamping force. Is required.
[0018]
A first object of the present invention is to provide a hydroforming apparatus which is small in size and low in cost and can improve productivity. Another object of the present invention is to provide a hydroforming apparatus capable of achieving higher quality and more stable productivity in addition to the above.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, when the mold clamping block is not interposed, the slide-type upper die is lowered by the lowering drive of the slide elevating means to form a cavity close to the bolster-side lower die. After the mold clamping block is interposed between a certain upper mold and a crown, the mold clamping force is applied by the ascending drive of the mold clamping force applying means, and the pressure liquid is injected into the tubular work accommodated in the cavity. In a hydroforming apparatus formed to perform hydroforming and thereafter return the upper mold to the upper initial position by the ascending drive of the slide elevating means after the mold clamping block is not interposed, the slide elevating means is reversible. Including the rotatable crankshaft and motor, the crankshaft rotates forward from the upper position angle to the lower position angle smaller than the bottom dead center position angle. The slide is formed so that it can be lowered from the initial position, which is the upper position to the lower position, and the slide can be raised from the lower position to the upper position by the reverse rotation of the crankshaft from the lower position angle to the upper position angle, and the motor is controlled By doing so, the upper mold is responsive to the rise of the lower mold during the ascending drive of the mold clamping force applying means, so that the upper mold can be raised synchronously and the approaching state between the lower mold and the upper mold can be maintained constant. Hydroforming device.
[0020]
In the hydroforming apparatus according to the first aspect of the present invention, the upper die is approached to the lower die by lowering the slide elevating means by motor control capable of reversible rotation, and then the mold clamping block is interposed and the die is closed. The upper die is responsive to the rise of the lower die during the upward drive of the tightening force applying means, so that the upper die and the lower die are synchronously raised while the approaching state between the lower die and the upper die is kept constant. Then, a mold clamping force is established via the mold clamping block. After the forming, the slide can be quickly returned to the initial position by setting the mold clamping block in the non-interposed state and raising the slide elevating means.
[0021]
The invention according to claim 2 is a hydroforming device formed so as to be able to maintain the approaching state in which the mold clamping force is kept constant by controlling the motor during the ascending drive of the mold clamping force applying means. is there.
[0022]
In the hydroforming device according to the second aspect of the present invention, it is possible to maintain an approaching state in which the clamping force is constant by controlling the torque of the motor.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
(First Embodiment)
As shown in FIGS. 1 to 3, the present hydroforming apparatus 10 includes a crankshaft 33 having a basic structure and functions including a mold clamping block 41 and a mold clamping force applying means 60 and capable of rotating the slide elevating means 30 reversibly. The slide 16 can be lowered from the upper position (initial position) to the lower position by the forward rotation of the crankshaft from the upper position angle θu to the lower position angle θd smaller than the lower dead center position angle θ180. The slide 16 is formed so as to be liftable from the lower position to the upper position by the reverse rotation of the crankshaft from the angle θd to the upper position angle θu, and by controlling the motor 31M, the upper die is The upper mold 21 is formed so that the lower mold 21 can move synchronously with the lower mold 23 in response to the rise of the lower mold 23 and can keep the approach state between the lower mold 23 and the upper mold 21 constant.
[0025]
That is, as shown in FIG. 1, the basic function of the present hydroforming apparatus 10 is to operate the slide lifting / lowering means 30 to move the upper die 21 on the slide 16 side to the lower die on the bolster 15 side when the mold clamping block 41 is not interposed. 23, the cavity 25 is cooperatively formed, and the mold clamping block 41 is interposed between the upper mold 21 and the crown 12 in the approaching state while being moved in the horizontal direction. By pressing the upper mold 21 constrained by the crown 12 from the clamping force applying means 60 and applying a mold clamping force (push-up force), the pressurized liquid is injected into the tubular work housed in the cavity 25. Hydroforming is performed, and after that, the mold clamping block 41 is set in the non-interposed state, and then the slide elevating means 30 is operated to return the upper mold 21 to the upper initial position. It is formed.
[0026]
In FIG. 1, the apparatus main body 11 has a structure in which a lower bed 14 and an upper crown 12 are connected via a column 13 by a tie rod 17 (nut 18).
[0027]
The slide 16 is slidably guided by a slide rail (not shown) on the column 13 side, is attached to the crown 12 (bed 14) so as to be able to reciprocate (up and down) in the vertical direction, and the function of the slide lifting and lowering means 30. (Up / down) by (up / down). The upper die 21 (die 20) is mounted on the slide 16.
[0028]
The bolster 15 is raised (returned) upward (downward) with respect to the bed 14 by the upward (downward) driving of the mold clamping force applying means 60. In this embodiment, the mold clamping force applying means 60 is formed of a plurality (five) of cylinder devices (mold clamping cylinder 61, upper chamber 61U, lower chamber 61D, mold clamping piston 62, mold clamping piston rod 62R). I have. This is to reduce the size of the cylinder device and to make the pushing force on the bolster 15 uniform both planarly and entirely.
[0029]
The bolster 15 includes a lower die 23 (die 20) and a pair of left and right cylinder devices (a shaft pressing cylinder 71, one chamber 71A, another chamber 71B, a shaft pressing piston 72, a shaft pressing piston rod 72R). 70 is mounted.
[0030]
A pair of right and left crown-side clamping blocks 41 are mounted on the crown 12 so as to be movable in the horizontal direction, and each of the clamping blocks 41 is associated with a corresponding one of the cylinder devices ( The block cylinder 46, the one chamber 46A, the other chamber 46B, the block piston 47, and the block piston rod 47R) are positioned horizontally.
[0031]
The mold clamping block is formed so that the vertical dimension of the mold clamping blocks 41, 41 can be adjusted by exchanging (replacement) the block with another dimension.
[0032]
Here, the configuration and function of the slide lifting / lowering means 30 characteristic of the present invention will be described in detail.
[0033]
The slide lifting / lowering means 30 is formed by the lifting / lowering mechanism (31, 32, 32S, 33, 34, 35), the drive source (31M), and the drive controller (100, 110, 120) shown in FIGS. ing.
[0034]
First, the lifting mechanism comprises a drive gear 31, a main gear 32 rotatable around a rotation shaft 32S, a crank shaft 33, a connecting rod 34, and the like in FIG. The drive gear 31 is controlled to rotate by a drive source (motor 31M) and can rotate the main gear 32 reversibly, and can move up and down the slide 16 connected to the connecting rod 34 via the connecting sphere 35.
[0035]
In the present invention, the main element of the lifting mechanism is constructed from the crank mechanism (32S, 33, 34, etc.) because the mold clamping blocks 41, 41 are introduced and the mold applied by the mold clamping force applying means 60 is provided. This is because the slide 16 (upper die 21) can be raised synchronously with the rise of the lower die 23 (bolster 15) during a period until the die clamping blocks 41, 41 are pressed against the crown 12 by the tightening force. This makes it possible to maintain the approaching state of the molds 21 and 23 (relative positional relationship in the vertical direction... Contact pressure) constant.
[0036]
In the device according to Patent Literature 2, the lock-up state (biting phenomenon) is actively caused and used relatively. Therefore, in the case of a device having a small pressing force (rated capacity), a screw is used. A mechanism may be employed to construct the elevating mechanism. This is because in the screw mechanism, the screw that is screwed in cannot be rotated by the rising force applied to the fitted nut member. In this sense, in the device (invention) according to Patent Document 2, there is no technical meaning that the lifting mechanism is limited to the crank mechanism or the torque mechanism.
[0037]
Further, in the present invention, the rotation angle θ of the crankshaft 33 is set at a lower position than the upper position angle θu shown in FIG. 4 (B) in order to absolutely avoid the lock-up state (biting phenomenon) according to Patent Document 2. The range is selected up to the angle θd. The lower position angle θd is smaller than the lower dead center position angle θ180.
[0038]
Therefore, the crankshaft 33 only needs to be reciprocally rotated along the shorter trajectory R1 of the rotation trajectory R (= R1 + R2) in FIG. 4B. The required space for the rotational movement is smaller than that of the device (crank mechanism) according to Patent Document 2. In addition, the layout inside the crown 12 is easy, which is effective not only for miniaturization of the apparatus, but also for improving the productivity by increasing the speed of the slide 16.
[0039]
Note that the upper position angle θu is an angle (0 degree) at which the position of the slide 16 becomes an upper position which is an initial position predetermined in FIG. However, this angle θu may be set to [0 + α (for example, 5)] degrees or [0-α (for example, 5)] degrees. This is because it is sufficient if the initial position can be fixed.
[0040]
The lower position angle θd is an angle (for example, 170 degrees) predetermined in FIG. 4B where the position of the slide 16 is the lower position, and the lower dead center position angle θ180 corresponding to the lowest position. (180 degrees).
[0041]
In FIG. 1, the connecting rod 34 is in a vertical state for simplicity of illustration, but when the dies 21 and 23 are in an approaching state, the connecting rod 34 is actually in a state shown in FIG. 4B. (Corresponding to the lower position angle θd).
[0042]
Incidentally, in the device according to Patent Document 2, the lowermost position of the slide corresponds to the lower dead center position angle θ180, and the lowermost position corresponds to the lower position angle θd (for example, 170 degrees) before the lower dead center position angle θ180. There is no room for the idea of stopping the slide.
[0043]
That is, the elevating mechanism allows the slide 16 to descend from the upper position to the lower position by the forward rotation of the crankshaft 33, that is, the lowering drive, and the reverse rotation of the crankshaft 33 from the lower position angle θd to the upper position angle θu. The slide 16 is constructed so as to be able to be raised from a lower position to an upper position (initial position) by an ascending drive.
[0044]
The forward rotation is, for example, a counterclockwise rotation shown by a solid line in FIG. The reverse rotation is a clockwise rotation shown by a dotted line in FIG. The forward / reverse rotation is along the locus R1 shown in FIG. 4B, and is not related to the longer locus R2.
[0045]
Next, the drive source is formed from the motor 31M. The motor 31M is selected from an AC servomotor, a DC servomotor, and a reluctance motor having neither a permanent magnet nor a brush having excellent controllability.
[0046]
In the present invention (this embodiment), the upper mold 21 can be raised synchronously by responding (following) to the rise of the lower mold 23 during the upward movement of the lower mold (a period until the upward clamping force Fu is established). The motor 31M is formed of an AC servomotor because it is essential to construct the motor and requires reversible rotation control, speed control, and position control.
[0047]
It should be noted that the device according to Patent Document 2 only needs to be able to cause a lock-up state (biting phenomenon), so that a simple synchronous motor, an induction motor, or the like will not be a problem.
[0048]
Here, the device drive control unit includes a slide lowering command unit and a slide raising command unit [operation control unit 100] and a motor drive control unit [position / speed control unit 110 and motor drive unit 120] shown in FIGS. . Note that the position / speed control unit 110 and the motor drive unit 120 may be formed integrally.
[0049]
First, as shown in FIG. 2, a computer 100 constituting an operation control unit includes a CPU (including a clock function) 101, a ROM 102, a RAM 103, a memory (ferroelectric memory) 103M, an operation unit (PNL) 104, and a display unit ( IND) 105 and a plurality of interfaces (I / F) 106, 107, 108, 109 to form a setting selection command section and the like for the hydraulic unit 95 via the device 10 and the interface (I / F) 90. This embodiment also has various monitoring functions.
[0050]
The interface 106 of the computer 100 outputs each position command signal PTs when the slide is lowered and when the slide is raised after forming is performed in FIG. 3, and the interface 107 is used when the slide is raised from the slide synchronous rise (torque control) command section. This is for outputting the torque command signal HSi. The interface 108 is for detecting a signal (crank angle θk) corresponding to the slide speed (position) of the own device. The interface 109 is for outputting the switching command signal SS.
[0051]
Note that an encoder 31E shown in FIGS. 2 and 3 is connected to the motor 31M. This rotary encoder 31E has a large number of optical slits and optical detectors in principle, and outputs the rotation angle θm of the motor 31M. The rotary shaft 32S is provided with an encoder 32SE including a signal converter (not shown) for converting a crank angle θk (pulse signal) into a signal PT (pulse signal) corresponding to the vertical position of the slide 16 and outputting the signal. . The basic configuration and functions of the encoder 32SE are the same as those of the encoder 31E for controlling the rotation of the motor.
[0052]
In the first embodiment, various types of fixed information, control programs, calculation (calculation) expressions, and the like will be described as being fixedly stored in the ROM 102 or rewritably stored in the memory 103M. These may be formed to be stored in a rewritable storage-and-hold memory or a hard disk device (HDD) or the like.
[0053]
The computer 100 selects all of various information (for example, the crank angle θk, the slide position PT, the clamping force Fu, etc.) or the operation unit 104 on the display unit 105 for convenience of judging the situation of the own machine (10). This part is formed so as to be able to be displayed and output. The display output mode to the display unit 105 can be performed as a digital numerical value, a graphic curve, or the like. Thus, since the molding condition can be quickly and accurately grasped, it can greatly contribute to efficiently and safely producing high quality products.
[0054]
The slide descent command section (100) formed from the ROM 102 and the CPU 101 storing the slide descent command program has a position pulse payout structure, and the position datum pulse is generated according to the selected slide descent pattern (time-slide position curve). Outputs PTs (for example, 37500 pulses every 5 ms in a cycle).
[0055]
In this embodiment, the slide 16 is set using the speed setting device 104S to a position (for example, 5 mm) before the lower position set using the position setting device 104P provided in the operation unit 104 in FIG. The slide 16 is formed so that it can be rapidly lowered at a descent speed (for example, the motor rotation speed is maximum), and then can be positioned and stopped at a lower position without shock while controlling deceleration.
[0056]
On the other hand, the slide rise differs before and after forming. In a stage before the mold clamping force is established via the mold clamping block 41 (before forming), the slide is performed in synchronization with the rising position of the mold clamping piston 62 (the bolster 15-the lower mold 23) of the mold clamping force applying means 60. 16 (upper die 21) is driven (followed) to ascend and drive.
[0057]
In this embodiment, the approach of the mold 20 (21, 23) is achieved by maintaining the mold clamping force Fu through the crank mechanism by torque control of the motor 31M during the ascending drive of the mold clamping force applying means 60. The state (relative positional relationship in the vertical direction: contact pressure) can be maintained constant. The torque value corresponding to the crank angle which is the target value is set by the torque setting device 104T in FIG.
[0058]
That is, the ascending speed of the slide 16 (upper die 21) is allowed to increase in speed corresponding to the maximum rotation speed of the motor 31M, but is formed so as to give priority to torque control for maintaining a constant mold clamping force. The mold clamping force applying means 60 does not greatly affect the productivity because the slide rise for establishing the mold clamping force is short in a short stroke.
[0059]
The slide rise at a later stage after the forming work (after the removal of the mold clamping block 41) is performed by using the speed setting device 104S to move the slide 16 to a position short of the upper position (for example, 5 mm) set using the position setting device 104P. The motor is rapidly driven to rise at the set ascending speed (maximum motor rotation speed), and then stopped at the upper position without shock while controlling deceleration.
[0060]
In other words, the slide-up command unit (100) formed from the ROM 102 and the CPU 101 storing the slide-up command program has a position pulse payout structure similar to the slide-down command unit (100), and the selected slide is used. A position command pulse PTs is output in accordance with a rising pattern (time-sliding position curve) (for example, 37500 pulses every 5 ms in a cycle).
[0061]
In order to perform the above-described high-speed descent drive, synchronous ascent drive, and high-speed ascent drive control with high reliability, reliability, and stability, respectively, in the first embodiment, the position / speed control unit 110 and the like are provided as follows. Has been built.
[0062]
In FIG. 3, the position / speed control unit 110 includes a position comparator 111, a position control unit 112, a speed comparator 113, and a speed control unit 114, and is formed so as to be able to output a current command signal Si to the current control unit 121. . The speed detector 115 is included in the position / speed controller 110 for convenience in illustration.
[0063]
The position comparator 111 uses 32SE in consideration of the slide position signal (target value signal) PTs input from the slide descending command unit (100) and the encoder 31E (the reduction ratio γ between the drive gear 31 and the main gear 32). The position deviation signal △ PT is generated and output by comparing the actual slide position feedback signal FPT [θm = (1 / γ) · θk] detected in the step (1). The same applies to the case where it works as the slide ascending command unit (100).
[0064]
The position control unit 112 generates and outputs a speed command signal Sp corresponding to the position deviation signal △ PT from the position comparator 111. That is, the input position deviation signal ΔPT is accumulated, multiplied by the position loop gain, and the speed signal Sp is generated and output. The speed comparator 113 compares the speed signal Sp with a speed signal (speed feedback signal) FS from the speed detector 115 to generate and output a speed deviation signal △ S.
[0065]
The speed control unit 114 multiplies the speed deviation signal △ S from the speed comparator 113 by a speed loop gain, generates a current command signal Si, and outputs the current command signal Si to the current control unit 121. This current command signal Si is substantially a torque command signal.
[0066]
Therefore, when performing the slide synchronous rising drive control before forming, the synchronous rising torque input switching unit (100, 130) is provided, and the synchronous rising torque command signal is output instead of the torque command signal Si output from the speed control unit 114. HSi is formed so as to be directly switchable and input to the current control unit 121.
[0067]
The slide synchronizing rise command section (100) is formed from the computer 100 (101, 102, etc.) in FIG. 2, and is made to correspond to each crank angle inputted by using the torque setting device 104T and set and stored in the memory 103M. Each torque value (synchronous rising torque command signal HSi) is output to the current control unit 121 via the interface (I / F) 107.
[0068]
As shown in FIG. 3, the synchronous rising torque input switching unit 130 includes a relay 131 and auxiliary contacts 132 and 133. The switching command signal (H level, L level) SS turns on the contact 132 before forming is performed and The contact 133 is turned off, the contact 132 is turned off and the contact 133 is turned on after forming is performed. Although a relay system is used for simplification of the description, it may be formed from a stationary structure.
[0069]
The motor drive unit (motor drive circuit) 120 shown in FIG. 3 includes a current control unit 121, a PWM control unit 122, and a phase signal generation unit 124.
[0070]
The current control unit 121 compares the torque command signal Si (HSi) output from the speed control unit 114 or the slide synchronization increase command unit (100) with each of the phase signals Up, Vp, Wp output from the phase signal generation unit 124. A target current signal for each phase is generated by multiplication, and the generated target current signal is compared with the detected motor current signal to generate and output a current deviation signal for each phase.
[0071]
For example, a U-phase current control unit in the current control unit 121 generates a U-phase target current signal Usi (not shown) by multiplying a current command signal (corresponding to a torque signal) Si and a U-phase signal Up, and subsequently generates a U-phase target current signal Usi. The target current signal Usi and the actual U-phase current signal Ui may be compared to generate and output a current deviation signal (U-phase current deviation signal) Siu as a PWM modulation command. The other V and W phase current control units are also formed so that V and W phase current deviation signals Siv and Siw can be generated and output.
[0072]
The phase signals Up, Vp, Wp input to the current control section 121 are generated by the phase signal generation section 124. That is, the phase signal generation unit 124 generates and outputs the phase signals Up, Vp, Wp for each phase for sequentially switching the pattern in which the motor driving currents Iu, Iv, Iw flow based on the detection signal of the encoder 31E. The motor phase current detector 123 detects each phase current (value) signal Ui, Vi, Wi and feeds it back to the current control unit 121.
[0073]
The PWM control unit 122 includes an isolation circuit (not shown) and a driver unit, and PWM control signals [(+ U, + V, + W), (−U, −W) corresponding to the current deviation signals Siu, Siv, Siw for each phase. V, -W) ... not shown] and the three-phase drive voltages Spwmu, Spwmv, Spwmw corresponding to the PWM control signals (+ U, + V, + W) and (-U, -V, -W) for each phase. Output.
[0074]
That is, the PWM control unit 122 compares the triangular carrier signal with the current deviation signal Siu and performs pulse width modulation to generate a PWM control signal (for example, + U, -U) that is a firing signal (not shown). ), An isolation circuit for generating a PWM signal (+ u, -u) which is a transistor firing signal corresponding to the PWM control signal (+ U, -U), and a PWM signal [(+ u, -U) for each phase. + V, + w), (−u, −v, −w)... Not shown], and outputs a three-phase driving voltage Spwmu, Spwmv, Spwmw.
[0075]
In other words, the PWM control unit 122 modulates the PWM control signals (+ U, + V, + W) from the current deviation signals Siu, Siv, Siw for each phase output from the current control unit 121, (−U, −V , -W) to generate and output three-phase drive voltages Spwmu, Spwmv, Spwmw. As a result, the motor driving currents Iu, Iv, Iw can be passed from the drive section (122) to the motor 31M.
[0076]
Incidentally, the PWM signals (+ u, + v, + w) and (-u, -v, -w) are fired in a predetermined order (in the case of reverse rotation, in the reverse order) in order to rotate the motor 31M forward. The motor driving currents Iu, Iv, Iw are generated so as to be able to flow through the respective phases U, V, W.
[0077]
The drive unit includes an inverter including a pair of transistors [(Q1, Q3, Q5, Q2, Q4, Q6)... Not shown] and a diode arranged in series on one side and the other side (not shown). It is formed from a circuit, is switched (ON / OFF) controlled by PWM signals (+ u, + v, + w) and (-u, -v, -w), and outputs three-phase driving voltages Spwmu, Spwmv, Spwmw, and outputs the motor 31M. Each motor drive current Iu, Iv, Iw can be passed through each phase coil, and the motor 31M can be rotationally driven.
[0078]
The drive unit (inverter circuit) is connected to a rectifier circuit (converter) including a rectifier diode for each phase, and the rectifier circuit supplies an AC power supply for supplying a main power [three-phase (R, S, T) AC power supply]. Connected to equipment.
[0079]
With this construction, the vertical movement of the slide 16 can be performed at the maximum speed and with the position control in a shockless manner, and the vertical relative positional relationship (contact pressure) between the lower mold 23 and the upper mold 21 at the time of the synchronous upward drive. .. (Approaching state), it is possible to maintain the mold clamping force constant by switching to torque control superior to forming work and product quality. Therefore, the device according to Patent Document 3 (the slide lifting means comprises a cylinder device) )) And the device according to the present invention, the slide descending speed is the same if the use of gravity is considered, but the device according to Patent Literature 3 has a long sliding time for filling the cylinder with the pressurized oil and has a low sliding speed. On the other hand, in the case of the present invention, the ascending speed can be increased as high as the descending speed. Therefore, productivity can be improved.
[0080]
Comparatively, in the device according to Patent Literature 2, productivity is low because a slide elevating time is further added to a long time required to establish and release a lock-up state. Further, since it is necessary to rotate the crankshaft 360 degrees, it is difficult to simplify the layout in the crown 12 and downsize the device as described above.
[0081]
Further, in the present invention, another advantage of configuring the drive source from the motor 31M that can be controlled by the drive control units (100, 110, 120) lies in a further reduction in size and cost of the entire apparatus.
[0082]
That is, in the device according to Patent Document 3, generally, the cylinder device 11 for sliding up and down is also the cylinder device 15 for block movement, the cylinder device 18 for pushing the shaft, and the cylinder device 22 for bolster lifting and lowering shown in FIG. And a hydraulic oil unit 95 (see FIG. 2) common to the hydraulic oil generating section, and is formed so that the hydraulic pressure, the oil amount and the like can be selectively controlled.
[0083]
However, the capacity of the cylinder device 11 is the largest compared to other devices (15, 18, etc.). Therefore, in the present invention, the largest slide lifting / lowering cylinder device 11 is wiped out, and the hydraulic unit 95 is reduced in size and cost by reducing its capacity, size, and cost.
[0084]
In the hydroforming apparatus having such a configuration, first, the connecting rod 34 is rapidly lowered in the Z1 direction shown in FIG. 4A by operating the slide lifting / lowering means 30, and the slide 16 (upper die 21) is lowered in a direction approaching the lower die 23. Drive. The crankshaft 33 rotates forward on the short trajectory R1 from the upper position (initial position) angle θu shown in FIG. 4B to the lower position angle θd. In other words, the space S shown in FIG. 4A for interposing (moving) the tightening blocks 41, 41 is secured between the lower part of the crown 12 and the upper part of the slide 16 by the downward drive of the slide lifting / lowering means 30.
[0085]
Further, the slide lifting / lowering means 30 lowers the slide 16 until the upper die 21 approaches the lower die 23 (contact pressure Fd) and stops the positioning without shock.
[0086]
Next, the mold clamping block positioning means 45 on the crown 12 operates to move each of the mold clamping blocks 41, 41 in the X1 (horizontal direction) in FIG. 5 and to move the mold clamping blocks 41, 41 to the predetermined positions (at the upper engaging portions 16U, 16U of the slide 16). (Opposing position).
[0087]
Thereafter, as shown in FIGS. 6A and 6B, the clamping force applying means 60 [in FIGS. 4 to 10, the number of cylinder devices (the clamping cylinder 61 and the like) is set to “3” to simplify the illustration. is there. ], The bolster 15 is pushed up in the Z2 direction to perform mold clamping. Until the mold clamping force Fu shown in FIG. 6 (B) is received by the mold clamping blocks 41, 41, the upper mold 21 (slide 16) is raised synchronously with the lower mold 23 (bolster 15) by the slide elevating means 30. . Finally, the mold clamping force Fu is received by the crown 12 (apparatus main body 11) via the slide 16 and the mold clamping blocks 41, 41.
[0088]
Thereafter, the axial pushing means 70 of FIG. 7 is operated to push the axial pushing piston rods 72R, 72R in the X2 direction while liquid-sealing both ends of the tubular work in the cavity 25, and pressurized liquid is injected into the work. Hydroforming is performed while pouring. The work appearance is finished to the inner shape of the mold 20 (21, 23).
[0089]
After the completion of the hydroforming, the shaft pushing means 70 is operated in reverse to move the shaft pushing piston rods 72R, 72R backward in the X3 direction shown in FIG. Next, as shown in FIG. 9, the mold clamping force applying means 60 is opened (down-driving), and the bolster 15 is moved (down) in the Z3 direction.
[0090]
Further, the slide 16 is slightly lowered by positively driving the slide lifting / lowering means 30 to lower. As a result, the upper slide portion 16U is separated from the lower surfaces of the mold clamping blocks 41, 41. That is, a slight gap is formed between the upper part of the slide 16 and the lower part of the crown 12, and the resistance during movement of the block is excluded. The slide lifting / lowering means 30 may be temporarily set in a free state so as to naturally fall by a predetermined amount.
[0091]
Therefore, by moving the mold clamping blocks 41, 41 in the direction X4 (horizontal direction) in FIG. Can be returned to.
[0092]
Then, the connecting rod 34 is raised in the Z4 direction by the ascending and descending drive of the slide lifting / lowering means 30, and the slide 16 (upper die 21) is separated from the lower die 23, and further returned to the initial position above. Therefore, the product can be taken out. When a new work is set (accommodated) in the cavity 25, hydroforming can be continuously performed by repeating FIGS.
[0093]
Thus, according to the first embodiment, the mold clamping force applying means is controlled by controlling the motor 31M capable of reversibly rotating the slide lifting / lowering means 30 while introducing the mold clamping block 41 and the mold clamping force applying means 60. The upper mold 21 is formed so as to be synchronously ascendable in response to the elevation of the lower mold 23 and to be able to maintain a constant approach state between the lower mold 23 and the upper mold 21 during the upward drive of 60 (62). It is possible to provide the hydroforming device 10 that can improve productivity at a low cost.
[0094]
Further, since the elevating mechanism of the slide elevating means 30 is constituted by a crank mechanism including a reversibly rotatable crankshaft 33, a large capacity elevating cylinder device (11) according to Patent Document 3 is compared. Thus, the hydraulic unit 95 can be significantly reduced in size. In addition, contrary to the case of the device according to Patent Literature 2, in the present device 10, the clamping force Fu is not applied to the crank mechanism (33 or the like) because the device is received by the crown 12. Therefore, further downsizing and cost reduction of the entire apparatus 10 can be promoted.
[0095]
Since the crank mechanism (33, etc.) only needs to be able to rotate forward and backward between the upper position angle θu and the lower position angle θd, not only can the lifting time of the slide 16 be reduced, but also the degree of freedom in the layout within the crank 12 is increased. The size can be increased and the miniaturization can be promoted also from this point. This is clear when compared with the case of the device according to Patent Document 2 in which the trajectory R (= R1 + R2) shown in FIG.
[0096]
Further, since the crank mechanism (33, etc.) does not pass through the bottom dead center position angle θ180, the biting phenomenon of the mold 20 (21, 23) can be reliably avoided, and thorough protection of equipment and perfection of safety can be assured. Moreover, the structure of the slide lifting / lowering means 30 can be greatly simplified and the cost can be reduced as compared with the apparatus according to Patent Document 2 which utilizes the lock-up state.
[0097]
In addition, since the slide can be moved up and down at a high speed corresponding to the maximum rotation speed of the motor 31M except during the upward drive of the small-stroke clamping force applying means 60, productivity can be further improved.
[0098]
In addition, since the motor 31M is controlled in torque during the ascending drive of the mold clamping force applying means 60 so that the approaching state where the mold clamping force is constant can be maintained, higher quality and stable productivity can be achieved. Can be achieved.
[0099]
Further, since the lower position of the slide 16 can be easily changed by using the position setting device 104P, the flexibility of the height of the mold 20 (21, 23) is wide.
[0100]
Further, since the torque signals (Si, HSi) can be switched before and after the forming operation, the vertical relative relationship between the upper die 21 and the lower die 23 at the time of the slide synchronous ascent can be stably maintained.
[0101]
(Second embodiment)
In the second embodiment, compared with the first embodiment, a mold clamping block size adjusting means 40 is provided, and the adaptability to the mold height can be further expanded. The basic configuration and functions of the hydroforming device 10 are the same as those of the first embodiment (FIGS. 1 to 10).
[0102]
Here, as shown in FIG. 11, the mold clamping block size adjusting means 40 uses the crown-side mold clamping block 41 and the crown-side mold clamping block positioning means 45 described in the first embodiment as they are, and furthermore provides a novel method. A slide-side mold clamping block 51 and a slide-side mold clamping block positioning means 55 are provided so that the dimensions of the mold clamping block can be adjusted.
[0103]
The slide-side mold clamping block 51 includes a front mold-clamping block 51F and a rear mold-clamping block 51R that are slidably mounted in the left-right direction in FIG.
[0104]
That is, the mold clamping block size adjusting means 40 includes a crown-side mold clamping block 41 mounted on the crown 12 so as to be movable in the horizontal direction (X1 in FIG. 5 and X4 in FIG. 10), and a crown-side mold clamping block 41. The mold clamping blocks (41, 41) are combined with a slide-side mold clamping block 51 (51F, 51R) mounted on the slide 16 so as to be movable in the horizontal directions (Y1, Y2) orthogonal to the horizontal movement directions (X1, X4). The vertical dimension of 51) is formed so as to be adjustable.
[0105]
Moreover, a crown-side clamping block positioning means 45 and a slide-side clamping block positioning means 55 are provided, and the front-side clamping block 51F and the rear-side clamping block 51R, which are the sliding-side clamping blocks 51, are moved in the horizontal front-rear direction (FIG. 11, Y1 and Y2), the crown-side mold clamping block 41 can be moved horizontally and horizontally (perpendicular to the plane of FIG. 11) to position the crown-side mold clamping block 41, and the front-side mold clamping block 51F after positioning and the rear side can be positioned. The vertical dimension of the mold clamping block can be adjusted by the relative combination position of the side mold clamping block 51R and the slide-side mold clamping block 41.
[0106]
Specifically, in FIG. 11 showing a state viewed from the right side in FIG. 1, the front mold clamping block 51F is slidable in the Y1 (Y2) direction between a pair of left and right front mold clamping block guides 16FF, 16FF. Has been guided. Similarly, the rear clamping block 51R is slidably guided in the Y1 (Y2) direction between a pair of left and right rear clamping block guides 16FR.
[0107]
The front cylinder device (the block cylinder 56, the one chamber 56A, the other chamber 56B, the block piston 57, the block piston rod 57R) of the slide-side mold clamping block positioning means 55 is provided on the front standing wall 16VF and the rear standing wall 16VR. (Block cylinder 56, one chamber 56A, other chamber 56B, block piston 57, block piston rod 57R) are mounted.
[0108]
The distal end of each block piston rod 57R (57R) is connected and fixed to the center of the base end 51FU (51RU) of each mold clamping block 51F (51R).
[0109]
The mold clamping block 51F (51R) includes a base end having a height of 2h and a protruding tip having a height of h. Corresponding to this, the crown side mold clamping block 41 has an upper base end portion having a height of 2h and a lower end portion having a height of h.
[0110]
Thus, in FIG. 4 showing a state immediately before the crown-side mold clamping block 41 is positioned by the crown-side mold clamping block positioning means 45, when the vertical dimension of the mold 20 to be used this time is small (low), the slide side The front and rear cylinder devices of the mold clamping block positioning means 55 are driven to move the mold clamping blocks 51F and 51R to the position shown in FIG. 11A while moving in the Y1 direction. Thereafter, the crown-side mold clamping block 41 is moved and positioned in the X1 direction in FIG. 5 by the crown-side mold clamping block positioning means 45.
[0111]
Therefore, since both ends of the upper base end where the height of the crown side mold clamping block 41 is 2h ride on the base end where the height of the mold clamping blocks 51F and 51R are 2h, the entire mold clamping block (51FU, 51FR, The height H of 41) is 4h.
[0112]
On the other hand, when the vertical dimension of the mold 20 to be used this time is large (high), the front and rear cylinder devices of the slide side mold clamping block positioning means 55 are driven, and the mold clamping blocks 51F and 51R. Is moved to the position while moving in the Y1 direction. Thereafter, the crown-side mold clamping block 41 is moved and positioned in the X1 direction in FIG. 5 by the crown-side mold clamping block positioning means 45.
[0113]
That is, in the front / rear mold clamping blocks 51F and 51R, the protruding tips having the height h are separated in the front-rear direction, and the lower tip having the height h of the crown-side mold clamping block 41 is fitted in this gap. Therefore, both sides of the upper base end where the height of the crown-side mold clamping block 41 is 2h ride on the protruding distal end where the height of the slide-side mold clamping blocks 51F and 51R is h, so that the mold clamping blocks (51FU, 51FR, The height H of 41) is 3h.
[0114]
That is, even when the heights of the molds 20 (21, 23) differ by h, the vertical dimension (h) can be absorbed by adjusting the vertical dimension of the mold clamping block.
[0115]
In the second embodiment having such a configuration, with regard to hydroforming for the next tubular workpiece, when the vertical dimension of the lower mold 23 (and / or the upper mold 21) is, for example, smaller (larger) than in the previous case. Is operated so that the vertical dimension of the mold clamping blocks (51F, 51R, 41) is increased to 4h (decreased to 3h) by operating the mold clamping block size adjusting means 40.
[0116]
That is, a change in height of the lower mold 23 (or / and the upper mold 21) (for example, large to small) can be absorbed by adjusting the vertical dimension of the mold clamping block (small to large). Therefore, it is not necessary to manufacture the mold 20 (21, 22) in the vertical direction in accordance with the vertical size of the apparatus 10 irrespective of the work form and the processing mode.
[0117]
According to the second embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained, and further, the vertical movement of the molds 20 (21, 23) with respect to the work form, the working mode, etc. The flexibility in the directional dimension is wide, the cost of the mold can be greatly reduced, and the mold can be manufactured quickly, and the mold replacement operation can be performed quickly and easily, and the handling is easy.
[0118]
In addition, the mold clamping block size adjusting means 40 can adjust the vertical dimension of the mold clamping block by the vertical combination of the crown-side mold clamping block 41 and the slide-side mold clamping block 51 (51F, 51R). The mold clamping block (41 etc.) after use is removed from the crown 12 (or slide 16) every time the mold is replaced, and the mold clamping block to be used from now on is replaced with the crown (or slide). Since the work of replacing blocks for mounting can be eliminated, productivity can be further improved.
[0119]
Further, since the slide lifting / lowering means 30 is of a descent drive (position control) system by controlling the rotation of the motor 31M by the position / speed control unit 110 and the motor drive unit 120, the lower position of the slide 16 is determined by the position of the mold clamping blocks 41 and 51. It is possible to easily follow the dimensional change.
[0120]
Further, depending on the relative combination positions of the front mold clamping block 51F and the rear mold clamping block 51R after positioning and the crown mold clamping block 41, the vertical dimension of the mold clamping block (41 or the like) is plural (in this case, " 2 ") The adjustment can be performed stepwise or steplessly. That is, the vertical dimension adjustment including the movement and positioning of the mold clamping block can be automatically performed, so that the mold can be replaced more quickly and accurately and the handling is easy.
[0121]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the upper mold is provided with the mold clamping block and the mold clamping force applying means, and the upper mold is lowered during the upward driving of the mold clamping force applying means by controlling the motor capable of reversibly rotating the slide elevating means. In response to the rise of the mold, the mold can be raised synchronously and the lower mold and the upper mold can be kept close to each other, so that productivity can be improved at a small size and at low cost.
[0122]
Further, according to the invention of claim 2, since the motor is torque-controlled during the ascending drive of the mold clamping force applying means, it is formed so as to be able to maintain an approaching state in which the mold clamping force is kept constant. In addition to the effects of the above case, further higher quality and more stable productivity can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view for explaining a hydroforming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining an operation control unit.
FIG. 3 is a circuit diagram similarly illustrating a position / speed control unit and a motor drive unit.
FIG. 4 is a view for explaining a slide descending operation and a crank angle at the time of forward rotation.
FIG. 5 is a view for explaining a moving process for bringing the mold clamping block into an interposed state.
FIG. 6 is also a view for explaining a mold clamping step and a crank angle at the time of reverse rotation.
FIG. 7 is also a view for explaining a shaft pushing step.
FIG. 8 is also a view for explaining a shaft pressing / releasing step.
FIG. 9 is also a view for explaining a mold release process.
FIG. 10 is also a view for explaining a moving step and a slide raising drive step for setting the mold clamping block to the non-interposed state.
FIG. 11 is a right side view for explaining a mold clamping block size adjusting means and a vertical dimension adjusting principle according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an overall front view for explaining a hydroforming apparatus according to a conventional example (a mold clamping method using a cylinder device also serving as a slide elevating means).
[Explanation of symbols]
10 Hydroforming equipment
12 Crown
15 Bolster
16 slides
20 mold
21 Upper type
23 lower mold
25 cavities
30 Slide lifting means
31M motor
32S rotation axis
32SE encoder
33 crankshaft
40 Mold clamping block size adjustment means
41 Crown side mold clamping block (mold clamping block)
45 Crown-side clamping block positioning means
51 Slide-side mold clamping block (mold clamping block)
51F Front mold clamping block (mold clamping block)
51R Rear mold clamping block (mold clamping block)
55 Positioning means for slide side mold clamping block
60 Mold clamping force applying means
61 Mold clamping cylinder
62 mold clamping piston
62R type clamping piston rod
70 Shaft pushing means
95 Hydraulic unit
100 Computer (operation control section: slide down command section, slide synchronous up command section, slide up command section)
103M memory
104 Operation unit
105 Display
110 Position / speed controller (motor drive controller)
112 Position control unit
114 Speed control unit
120 Motor drive unit (motor drive control unit)
121 Current control unit
122 PWM control unit
130 Synchronous rise torque input switching section
PTs position command signal
Si torque command signal
HSi Synchronous rise torque command signal
Up, Vp, Wp phase signal
Spwmu, Spwmv, Spwmw Three-phase drive voltage
Iu, Iv, Iw Motor drive current

Claims (2)

型締めブロックの非介装状態においてスライド昇降手段の下降駆動によりスライド側上型を下降させてボルスタ側下型に接近状態としてキャビティを形成し、下型と接近状態にある上型とクラウンとの間に型締めブロックを介装させた後に型締め力付与手段の上昇駆動により型締め力を付与しかつキャビティ内に収容された管状ワークに圧液を注入することでハイドロフォーミングを施し、しかる後に型締めブロックを非介装状態としてからスライド昇降手段の上昇駆動により上型を上方の初期位置に戻すように形成されたハイドロフォーミング装置において、
前記スライド昇降手段を、可逆回転可能なクランク軸とモータとを含み，上方位置角度から下死点位置角度より小さい下方位置角度までのクランク軸正回動で前記スライドを前記初期位置である上方位置から下方位置まで下降可能にかつ下方位置角度から上方位置角度までのクランク軸逆回動で前記スライドを下方位置から上方位置まで上昇可能に形成するとともにモータを制御することで前記型締め力付与手段の上昇駆動中に前記上型を当該下型の上昇に応動させて同期上昇可能かつ前記下型と前記上型との接近状態を一定に維持可能に形成した、ことを特徴とするハイドロフォーミング装置。In the non-interposed state of the mold clamping block, the sliding die upper / lower means is lowered to lower the slide side upper die to form a cavity close to the bolster side lower die. After the mold clamping block is interposed between them, hydroforming is performed by applying a mold clamping force by the ascending drive of the mold clamping force applying means and injecting a pressurized liquid into the tubular work housed in the cavity, and thereafter In a hydroforming device formed to return the upper die to the upper initial position by the ascending drive of the slide elevating means after the mold clamping block is not interposed,
The slide lifting / lowering means includes a reversibly rotatable crankshaft and a motor, and the slide is moved to the initial position by the forward rotation of the crankshaft from an upper position angle to a lower position angle smaller than the bottom dead center position angle. From the lower position angle to the upper position angle by rotating the crankshaft in reverse from the lower position angle to the upper position angle, and controlling the motor to control the motor to thereby provide the mold clamping force applying means. Hydroforming, wherein the upper die is responsive to the rise of the lower die during the ascending drive so that the upper die can be raised synchronously and the state of approach between the lower die and the upper die can be maintained constant. apparatus. 前記型締め力付与手段の上昇駆動中に前記モータをトルク制御することで前記型締め力を一定とした前記接近状態を維持可能に形成されている、請求項１記載のハイドロフォーミング装置。The hydroforming apparatus according to claim 1, wherein the approaching state in which the mold clamping force is kept constant can be maintained by controlling the torque of the motor during the upward driving of the mold clamping force applying unit.
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