JP2541199B2 - 液圧絞り成形方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、自動車のドアの内側パネル等の大型で複
雑な形状の部材を一枚の板状ワークからプレス成形加工
する技術分野に属する。

而して、この出願の発明は自動車のドアインナパネル
等大型で複雑な形状を有する製品を一枚の板状ワークか
らの液圧絞り成形で行うに際し、液圧ドーム上のロアブ
ランクホルダと上部のアウタテーブル下のアッパブラン
クホルダにより該板状ワークを確実にクランプして該ア
ウタテーブル内部のインナテーブルに下設しているパン
チを下降させ、液圧ドームと板状ワークとの間の液圧ゾ
ーンに液圧を印加して説明形状に形成加工するようにし
た液圧絞り成形方法と該液圧絞り成形方法に直接使用す
る液圧絞り成形装置に関する発明であり、特に、液圧ド
ーム内にてダイプレート上に設けたシールダイが下降す
るパンチにより板状ワークとの間に液圧ドーム内に於い
て同心上の複数の液圧ゾーンを形成し、下降するパンチ
が下死点に達したところで液圧ドームの液圧印加通路よ
り各液圧ゾーンに所定の順番を介して設定圧で液圧を印
加して確実に深絞り成形を行うようにした液圧絞り形成
方法及び装置に係る発明である。

〈従来の技術〉 周知の如く、各種の機械製品等では複数の部位が板材
の成形加工よりなるものが多く、このうち、所謂プレス
成形は板状ワークからの一発成形であるために、工数や
コスト、製品精度の点で様々なメリットがある等から広
く採用されている。

これらのうち、加工深さが浅く、加工面積の小さな製
品に対する単純絞り成形等と異なり、例えば、第２図に
示す様な自動車のドアインナパネル１等ではハンドル孔
やキー孔、ロック機構の凹部、アームレスト部分等の極
めて複雑で、段差が大きい製品のプレス絞り成形に際し
ては対向液圧絞り成形等の所謂液圧絞り成形が採用され
ている。

而して、一般に該種液圧絞り成形に際しては液圧や材
料流入のコントロールを行って深絞り成形を行っている
が、製品形状が複雑で、しかも、深絞りが多い部分があ
る場合には一般的な成形手段では精密な所望の形状の成
形加工が出来ないという問題がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 これに対処するにはパンチ下降の主ラムの出力アップ
を図らねばならず、したがって、動力比が嵩むという不
利点もあった。

蓋し、該主ラムの出力に対する単位面積当たり対向液
圧力は板状ワークの面積に反比例するために、特に、絞
り部分形状が複雑で段差が大きな製品成形の場合には設
計通りの形状成形が出来ないという不都合さがあった。

又、形状が複雑な製品成形の場合には局部的にコイニ
ングダイの設置が必要となり、それだけイニシャルコス
トも高くなり、生産性が低下し、装置の可動制御や管理
が頻繁となる難点があった。

又、全体に印加される液圧を１系列のコントロールに
よって行うために、深絞り部分等に対する液圧制御を最
適タイミングで行う等という制御が出来ないという不具
合もあり、極端な場合にはパンチの板状ワークに対する
当接部における該板状ワークの伸びが出来ないことから
張り出し部の破断が生じたり、コーナ部にしわが生じて
製品不良を来たし、歩留り低下を来たしかねないという
デメリットもあった。

この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく板状ワ
ークに対する液圧絞り成形の問題点を解決すべき技術的
課題とし、該板状ワークの成形部位の条件ごとに液圧印
加の制御を自在に行うようにし、液圧絞り成形の本来的
な利点を生かしつつイニシャルコストは勿論のこと、ラ
ンニングコストも低く抑えることが出来、対向液圧成形
のメリットを最大限に発揮し、製品歩留りも良く、設計
通りの成形が連続的に行え、装置制御もスムーズに行え
るようにして機械製造産業における成形技術利用分野に
益する優れた液圧絞り成形方法及び装置を提供せんとす
るものである。

〈課題を解決するための手段〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの
出願の発明の構成は前述課題を解決するために、液圧ド
ーム上のロアブランクホルダとアウタテーブル下のアッ
パブランクホルダにより板状ワークをクランプしてパン
チを下降させ、該液圧ドーム内に液圧を印加して所定に
該板状ワークを成形加工するようにした液圧絞り成形方
法において、上記パンチの下降プロセスで該パンチと液
圧ドームの内側のシールダイとを板状ワークに対して上
下から密着当接させて液圧ドーム内にて液圧ゾーンを複
数に郭成し、該複数の液圧ゾーン毎に順に制御して液圧
を印加するようにした液圧絞り成形方法を基幹として液
圧ドーム上にロアブランクホルダが設けられ、アウタテ
ーブル下にアッパブランクホルダが設けられ、該アウタ
ーテーブルの内側のインナテーブルの下部にはパンチが
設けられている液圧絞り成形装置において、上記液圧ド
ーム内にはその内部に上記パンチの下降により板状ワー
クに当接するシールダイが設けられ、而して、該シール
ダイと板状ワークにより液圧ドーム内に形成される複数
の液圧ゾーンの各々に液圧印加通路が接続されているよ
うにした技術的手段を講じたものである。

〈作 用〉 而して、自動車のドアインナパネル等の成形ゾーンが
広く、深絞り部分がある等の複雑な構造の製品を一枚の
板状ワークからの液圧絞り成形に際し、ボルスタテーブ
ル上に設けられた液圧ドームのダイプレート上に設置さ
れたシールダイと液圧ドームとの間に作動液を所定量収
納し、該液圧ドーム上部に設けられたロアブランクホル
ダの上部に板状ワークを載置し、上部のアウタテーブウ
の下部に設けられたアッパブランクホルダを下降させて
該板状ワークを所定にクランプし、該アウターテーブル
内部のインナテーブルを下降させてその下部のパンチを
板状ワークに当接させ、更に下降させることにより、シ
ールダイと該板状ワークとが当接し、該シールダイの内
部と該シールダイと液圧ドームとの間に液圧ゾーンを複
数形成させて各液圧ゾーンをシール裡に郭成し、そこ
で、所定の制御に従い設定順に液圧印加通路を介して各
液圧ゾーンに液圧を所定圧力で印加して対向液圧絞り成
形を順に行い、パンチの板状ワークに対する当接部等の
複雑な絞り成形部分も伸張を充分にして行い、張り出し
部分に破断を発生させたり、コーナ部分でのしわ発生等
がないようにして設計通りの深絞り成形が確実に行われ
るようにしたものである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の第１の実施例を図面を参照し
て明すれば以下の通りである。尚、第２図を援用して説
明するものとする。

第１図に示す態様において、２はこの出願の発明の要
旨の一部を成す液圧絞り成形装置であり、当該実施例に
おいては第２図に示す自動車のドアインナパネル１の深
絞り成形の対向液圧絞り成形に供される態様であり、そ
の下側のボルスタテーブル３の上部には液圧ドーム４が
設けられ、その内側凹部には図示しないダイクッション
装置から上延する機械側のクッションピン５に上部に連
結されてシール７を介し液圧ドーム４を挿通するダイ側
のクッションピン６の上部には該液圧ドーム４に対しシ
ール７を介しダイプレート８が設けられ、該ダイプレー
ト８の上部にはシール７を介してシールダイ９が設けら
れ、その周縁部上部にはロアブランクホルダ10が設けら
れて上部のアウタテーブル11の下部に設けられたアッパ
ブランクホルダ12とで板状ワーク１′（第３、４、５図
に示す素材）をクランクするようにされている。

而して、該アウタテーブル11の内部に設けられて図示
しない在来態様同様の昇降装置に連結されているインナ
テーブル13の下部に設けられたパンチ14がアッパブラン
クホルダ12とロアブランクホルダ10によりクランプされ
る板状ワーク１′に対し上方から押圧して液圧絞り成形
を行うようにされている。

そして、シールダイ９に対しその下死点に達するパン
チ14の板状ワーク１′への当接部15には該板状ワーク
１′に対しシール７が設けられて当該実施例においては
シールダイ９の内側に液16を封じ込める内側の液圧ゾー
ン17と同じく該液16を封じ込める液圧ドーム４との外側
の液圧ゾーン18を郭成し（パンチ14が下死点に達して板
状ワーク１′が該パンチ14によりシールダイ９に当接し
た時点で）、該内側の液圧ゾーン17と外側の液圧ゾーン
18を各々内外二重に独立的に郭成させるようにし、内側
の液圧ゾーン17はシールダイ９、ダイプレート８を貫通
し、液圧ドーム４の中途で外側に連通するポート19に液
圧印加通路20が接続され、又、外側の液圧ゾーン18から
液圧ドーム４に連通する液印加通路21はポート22に接続
され、該ポート19、22は各々バルブユニット23、23′を
通り液圧印加通路24、24′を介してポンプ装置25に接続
されて液圧を液圧ゾーン17、18に独立的に印加するよう
にされ、該バルブユニット23、23′、及び、ポンプ装置
25は所定の制御装置26に電気的に接続されている。

上述液圧絞り成形装置２によりドライアンナパネル１
の対向液圧絞り成形を行うプロセスについて第３〜５図
に従って説明すると、まず第３図に示す様に、ボルスタ
テーブル３に支持された液圧ドーム４内の液圧ゾーン17
にポート19、22のいづれか一方、或いは、双方を介して
バルブユニット23、23′を操作してポンプ装置25により
制御装置26の操作を介して設定量の液16を供給し、そこ
で、液圧ドーム４の上部に設けられたロアブランクホル
ダ10上に素材としての板状のワーク１′を載置し、アウ
タテーブル11を下降することにより、その下部に設けら
れたアッパブランクホルダ12と該ロアブランクホルダ10
とにより該板状ワーク１′の周縁部を所定にクランプ
し、そこで、制御装置26により図示しない昇降装置を介
してインナテーブル13を下降させ、その下部に設けられ
たパンチ14をして板状ワーク１′に近接させ、次いで、
第４図に示す様に該パンチ14は該板状ワーク１′に当接
すると共に更に下降を続けると、シールダイ９の当接部
15が板状ワーク１′を介してパンチ14に間接的にシール
された状態となり、シール７を介してシールダイ９の内
側の液圧ゾーン17と外側の液圧ドーム４との間の液圧ゾ
ーン18が郭成され、そこで、第５図に示す様にクッショ
ンピン５、６を介しダイプレート８がシールダイ９によ
り下降し、パンチ14が下死点に達すると、制御装置26に
よりバルブユニット23、23′を作動させて、まず、ポー
ト19より内側液圧ゾーン17に所定圧力の液圧を印加して
当該内側の液圧ゾーン17における板状ワーク１′の深絞
り成形を行う。

この間の押圧液圧付与による内側液圧ゾーン17の液の
リークはシール７、７…により阻止され、外側の液圧ゾ
ーン18の液圧上昇は阻止される。

尚、当該実施例において、板状ワーク１′は第２図に
示すドアインナパネル１の複雑な深絞り成形を行うため
に、所謂慣用絞り法に近い成形条件が良好であり、まず
パンチ14のなつき部、即ち、シールダイ９のパンチ14の
板状ワーク１′に対する当接部15に近い内側部分に液圧
絞り成形を行う。

したがって、該シールダイ９と板状ワーク１′との当
接する部分ではロアブランクホルダ10とアッパブランク
ホルダ12のクランプ同様の密着クランプ作用が成形され
て、板状ワーク１′の内側液圧ゾーン17、外側液圧ゾー
ン18間の肉流れ現象等は生ぜず、破断等も生じない。

このようにして、パンチ14のなつき側を液圧絞り成形
した後に内側液圧ゾーン17を適正な低圧状態に維持しな
がら、制御装置26によりバルブユニット23′の操作によ
りポンプ装置25よりポート22を介し液圧印加通路21から
外側液圧ゾーン18に所定圧の液圧を印加して外側張り出
し部分の液圧絞り成形を行い、第２図に示す製品１を得
るようにする。

このようにして、内側液圧ゾーン17を最初に、次いで
外側液圧ゾーン18部分の板状ワーク１′に対する液圧絞
り成形を行うことにより、周縁部分の破断や急激な段差
部を有する深絞り部分のコーナ部にしわが発生すること
なく、充分な板状ワーク１′の伸びを助勢して設計通り
の液圧絞り成形が行える。

そして、板状ワーク１′に対する液圧絞り成形の終了
後は制御装置26によりバルブユニット23、23′を介して
ポンプ装置25により液圧を除去しながら、パンチ14を上
昇させると共にアッパブランクホルダ12を上昇させて製
品１を取り出し、次の液圧絞り成形に移行する。

尚、この出願の発明の実施態様は上述実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、液圧ゾーンは上述
実施例の二重態様ではなく、三重以上の態様にし、各液
圧ゾーンについての液圧印加の順序は設計に従い適宜に
変更することが出来、又、各液圧ゾーンごとの印加圧力
も設計に従って調整が出来るようにする等種々の態様が
採用可能である。

又、対象とする板状ワークは第２図に示す自動車のド
アインナパネル１以外のものにも、又、複雑で深絞りの
ない絞り成形に対しても、適用出来ることも勿論のこと
である。

そして、板状ワークの絞り成形部分が複雑でなくて
も、又、該板状ワークの成形面積が狭いものに対しても
適用は出来るものである。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に複雑な絞り
成形を成し、且つ、広い段差の大きな深絞り成形等を一
枚の板状ワークに対して行う対向液圧絞り成形に際して
パンチの下死点において液圧ドームの内側のシールダイ
のショルダ部とパンチの対応する部分との当接により液
圧ドームの内部に複数の液圧ゾーンを郭成した状態で形
成し、各液圧ゾーンに対し設定プログラムに従い、順に
設計出力の液圧を印加することにより、板状ワーク全面
に対する液圧が均一でなく、所定の絞り加工部分ごとに
適性な液圧を印加して液圧絞り成形が行えるために、複
雑な局部コイニングダイ等も不必要となり、したがっ
て、設備費等も安く生産性も良く、装置の可動管理等も
ほとんど不要となり、イニシャルコストは勿論のこと、
ランニングコストも安く出来るという利点がある。

そして、主ラムの出力増強もせずに良いために、動力
費も削減され、この点からもランニングコストを低減さ
せることが出来るという効果も奏される。

そして、絞り成形の張り出し部分等の破断も生ぜず、
又、コーナ部分でのしわ発生も防止され、製品に対する
信頼度は向上するという効果が奏され、歩留り向上にも
プラスする効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の実施例の説明図であり、第１図
は液圧絞り成形装置の全体概略断面図、第２図は液圧絞
り成形された製品の斜視図、第３、４、５図は液圧絞り
成形の段階断面図である。 ４……液圧ドーム、10……ロアブランクホルダ、 11……アウタテーブル、12……アッパブランクホルダ、 13……インナテーブル、14……パンチ、 ２……液圧絞り成形装置、１′……板状ワーク、 ９……シールダイ、17……液圧ゾーン、 20……液圧印加通路、８……ダイプレート

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液圧ドーム上のロアブランクホルダとアウ
   タテーブル上のアッパブランクホルダにより板状ワーク
   をクランプしてパンチを下降させ該液圧ドーム内に液圧
   を印加して所定に絞り成形加工するようにした液圧絞り
   成形方法において、上記パンチの下降プロセスで該パン
   チと液圧ドームの内側のシールダイとを板状ワークに対
   して上下から密着当接させて液圧ドーム内にて液圧ゾー
   ンを複数に郭成し、該複数の液圧ゾーン毎に順に制御し
   て液圧を印加するようにしたことを特徴とする液圧絞り
   成形方法。
2. 【請求項２】液圧ドーム上にロアブランクホルダが設け
   られアウタテーブル下にアッパブランクホルダが設けら
   れ該アウターテーブルの内側のインナテーブルの下部に
   はパンチが設けられている液圧絞り成形装置において、
   上記液圧ドーム内にはその内部に上記パンチの下降によ
   り板状ワークに当接するシールダイが設けられ、而して
   該シールダイと板状ワークにより液圧ドーム内に形成さ
   れる複数の液圧ゾーンの各々に液圧印加通路が接続され
   ていることを特徴とする液圧絞り成形装置。