JP2663660B2 - 対向液圧成形装置 - Google Patents
対向液圧成形装置Info
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- JP2663660B2 JP2663660B2 JP2021054A JP2105490A JP2663660B2 JP 2663660 B2 JP2663660 B2 JP 2663660B2 JP 2021054 A JP2021054 A JP 2021054A JP 2105490 A JP2105490 A JP 2105490A JP 2663660 B2 JP2663660 B2 JP 2663660B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液圧成形装置に関し、特に曲率半径のより
小さい製品の成形を可能とする技術に関するものであ
る。
小さい製品の成形を可能とする技術に関するものであ
る。
従来の技術 液体が充たされている液槽と、その液槽に向かって突
き入れられる雄型と、その液槽の開口面を覆うように載
置された被成形板材の外周部を挟む挟持手段とを備え、
その被成形板材を雄型成形面に沿った形状に塑性加工す
る対向液圧成形装置が知られている。たとえば、特開平
１−197017号公報に記載されたものがそれである。
き入れられる雄型と、その液槽の開口面を覆うように載
置された被成形板材の外周部を挟む挟持手段とを備え、
その被成形板材を雄型成形面に沿った形状に塑性加工す
る対向液圧成形装置が知られている。たとえば、特開平
１−197017号公報に記載されたものがそれである。
発明が解決すべき課題 ところで、上記従来の対向液圧成形装置においては、
雄型が被成形板材とともに液槽に向かって突き入れられ
ると、被成形板材が高圧の液体により雄型の成形面に押
圧されるので、被成形板材はその成形面の凹凸に沿った
形状に塑性加工される。しかし、成形時において、雄型
の成形面に存在する凹部と被成形板材との間に形成され
た空間に空気が閉じ込められることから、雄型の成形面
の凹部に正確に沿った形状に被成形板材を成形すること
ができない場合があった。
雄型が被成形板材とともに液槽に向かって突き入れられ
ると、被成形板材が高圧の液体により雄型の成形面に押
圧されるので、被成形板材はその成形面の凹凸に沿った
形状に塑性加工される。しかし、成形時において、雄型
の成形面に存在する凹部と被成形板材との間に形成され
た空間に空気が閉じ込められることから、雄型の成形面
の凹部に正確に沿った形状に被成形板材を成形すること
ができない場合があった。
本発明は以上の事情を背景として為されたものであ
り、その目的とするところは、雄型の成形面の凹部に正
確に沿った形状に被成形板材を成形することができるよ
うにする対向液圧成形装置を提供することにある。
り、その目的とするところは、雄型の成形面の凹部に正
確に沿った形状に被成形板材を成形することができるよ
うにする対向液圧成形装置を提供することにある。
課題を解決するための手段 かかる目的を達成するための本発明の要旨とするとこ
ろは、前記対向液圧成形装置において、（ａ）前記雄型
の成形面における凹部と前記被成形板材との間に形成さ
れる空間内の空気を除去するために、その雄型の成形面
における凹部に開口する空気抜通路と、（ｂ）その空気
抜通路に接続され、成形時において前記凹部と前記被成
形板材との間に形成される空間内の空気を吸引する吸引
手段とを、設けたことにある。
ろは、前記対向液圧成形装置において、（ａ）前記雄型
の成形面における凹部と前記被成形板材との間に形成さ
れる空間内の空気を除去するために、その雄型の成形面
における凹部に開口する空気抜通路と、（ｂ）その空気
抜通路に接続され、成形時において前記凹部と前記被成
形板材との間に形成される空間内の空気を吸引する吸引
手段とを、設けたことにある。
作用および発明の効果 このようにすれば、成形時において、雄型の成形面に
存在する凹部と被成形板材との間に形成された空間に閉
じ込められた空気は、空気抜通路を通して吸引手段によ
り吸引されるので、雄型の成形面に存在する凹部と被成
形板材との間の空気に邪魔されることなく、高圧液体に
よって被成形板材が凹部に押し付けられる。したがっ
て、雄型の成形面の凹部に正確に沿った形状に被成形板
材を成形することができる。
存在する凹部と被成形板材との間に形成された空間に閉
じ込められた空気は、空気抜通路を通して吸引手段によ
り吸引されるので、雄型の成形面に存在する凹部と被成
形板材との間の空気に邪魔されることなく、高圧液体に
よって被成形板材が凹部に押し付けられる。したがっ
て、雄型の成形面の凹部に正確に沿った形状に被成形板
材を成形することができる。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面を基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図において、対向液圧成形装置10は、ベース部材
12上に固定されて、たとえば防錆剤を含む水などの液体
14が充たされた液槽16を構成する下型18と、ベース部材
12に立設された支柱20により支持され且つ図示しない油
圧駆動装置によって上下方向に駆動されるラム22にスペ
ーサ26を介して固定され、液槽16に向かって突き入れら
れる雄型（ポンチ：上型）24と、その液槽16の開口面を
覆うように載置される被成形板材28の外周部を挟むため
に、ラム22に所定の範囲で上下移動可能に取り付けられ
且つ図示しない油圧装置により下方に付勢される上型し
わ押え30、および下型18に固定された下型しわ押え32と
を備えており、雄型24が液槽16に向かって突き入れられ
ると、上記被成形板材28が雄型24の先端部に形成された
成形面に液圧により押圧されてその成形面に沿った形状
に塑性加工されるようになっている。
12上に固定されて、たとえば防錆剤を含む水などの液体
14が充たされた液槽16を構成する下型18と、ベース部材
12に立設された支柱20により支持され且つ図示しない油
圧駆動装置によって上下方向に駆動されるラム22にスペ
ーサ26を介して固定され、液槽16に向かって突き入れら
れる雄型（ポンチ：上型）24と、その液槽16の開口面を
覆うように載置される被成形板材28の外周部を挟むため
に、ラム22に所定の範囲で上下移動可能に取り付けられ
且つ図示しない油圧装置により下方に付勢される上型し
わ押え30、および下型18に固定された下型しわ押え32と
を備えており、雄型24が液槽16に向かって突き入れられ
ると、上記被成形板材28が雄型24の先端部に形成された
成形面に液圧により押圧されてその成形面に沿った形状
に塑性加工されるようになっている。
対向液圧成形装置10の雄型24は、先端凸部から一側方
へ向かうに伴って２つの凹部34および36が形成されてお
り、上記２つの凹部34および36内に開口する空気抜孔38
および40が雄型24に設けられている。そして、それら空
気抜孔38および40は、凹部34および36と被成形板材28と
の間の空間に閉じ込められた空気を積極的に排除するた
めにそれぞれパイプ41を介して吸引装置42に接続されて
いる。本実施例では、それら空気抜孔38、40およびパイ
プ41が空気抜通路を構成している。
へ向かうに伴って２つの凹部34および36が形成されてお
り、上記２つの凹部34および36内に開口する空気抜孔38
および40が雄型24に設けられている。そして、それら空
気抜孔38および40は、凹部34および36と被成形板材28と
の間の空間に閉じ込められた空気を積極的に排除するた
めにそれぞれパイプ41を介して吸引装置42に接続されて
いる。本実施例では、それら空気抜孔38、40およびパイ
プ41が空気抜通路を構成している。
上記吸引装置42は、油圧駆動式であって、オイルポン
プ44により圧送された作動油により駆動される油圧シリ
ンダ46と、この油圧シリンダ46の作動方向を制御する電
磁切換制御弁48と、油圧シリンダ46の作動速度を制御す
る電磁流量制御弁50と、負圧を発生させる負圧室52、お
よびその負圧室52の容積を変化させるために油圧シリン
ダ46に連結されたピストン54を備えた負圧発生シリンダ
56とを備えている。
プ44により圧送された作動油により駆動される油圧シリ
ンダ46と、この油圧シリンダ46の作動方向を制御する電
磁切換制御弁48と、油圧シリンダ46の作動速度を制御す
る電磁流量制御弁50と、負圧を発生させる負圧室52、お
よびその負圧室52の容積を変化させるために油圧シリン
ダ46に連結されたピストン54を備えた負圧発生シリンダ
56とを備えている。
対向液圧成形装置10には、ラム22とともに移動するラ
ック58が設けられるとともに、そのラック58と噛み合う
ピニオンを備えてラム22および雄型24の移動距離或いは
移動位置を検出するロータリエンコーダ60が設けられて
いる。このロータリエンコーダ60からの出力信号は電子
制御装置62に供給される。また、負圧発生シリンダ56に
は、その負圧室52の圧力を検出する圧力センサ64が設け
られており、その圧力を表す信号は圧力センサ64から電
子制御装置62に供給される。
ック58が設けられるとともに、そのラック58と噛み合う
ピニオンを備えてラム22および雄型24の移動距離或いは
移動位置を検出するロータリエンコーダ60が設けられて
いる。このロータリエンコーダ60からの出力信号は電子
制御装置62に供給される。また、負圧発生シリンダ56に
は、その負圧室52の圧力を検出する圧力センサ64が設け
られており、その圧力を表す信号は圧力センサ64から電
子制御装置62に供給される。
電子制御装置62は、所謂マイクロコンピュータより構
成されており、予め記憶されたプログラムに従って入力
信号を処理し、電磁切換制御弁48および電磁流量制御弁
50を制御する。たとえば、第２図に示すように雄型24の
スライドストロークに対応して負圧が設定されている場
合には、雄型24の実際のスライドストロークに関連して
第３図に示すような圧力となるように電磁流量制御弁50
を制御し、雄型24が下死点に到達すると電磁切換制御弁
48を制御してピストン54を元の位置へ戻す。第２図の設
定表はたとえば電子制御装置62のCRT66に表示されるよ
うになっており、テンキー68などによって任意に設定さ
れる。
成されており、予め記憶されたプログラムに従って入力
信号を処理し、電磁切換制御弁48および電磁流量制御弁
50を制御する。たとえば、第２図に示すように雄型24の
スライドストロークに対応して負圧が設定されている場
合には、雄型24の実際のスライドストロークに関連して
第３図に示すような圧力となるように電磁流量制御弁50
を制御し、雄型24が下死点に到達すると電磁切換制御弁
48を制御してピストン54を元の位置へ戻す。第２図の設
定表はたとえば電子制御装置62のCRT66に表示されるよ
うになっており、テンキー68などによって任意に設定さ
れる。
以上のように構成された液圧成形装置10において、図
示しない起動釦が操作されると、被成形板材28が下型18
および下型しわ押え32上に載置された状態で雄型24が下
型18へ向かって駆動開始される。第４図はこの状態を示
す。次いで、先ず上型しわ押え30が被成形板材28に当接
して、被成形板材28の外周部が上型しわ押え30および下
型しわ押え32により挟持される。第５図はこの状態を示
す。そして、雄型24が液槽16内に突き入れられると、液
槽16内の圧力が急激に高められるので、上記被成形板材
28が雄型24の先端部に形成された成形面に液圧により押
厚されてその成形面に沿った形状に塑性加工される。第
６図はこの状態を示す。
示しない起動釦が操作されると、被成形板材28が下型18
および下型しわ押え32上に載置された状態で雄型24が下
型18へ向かって駆動開始される。第４図はこの状態を示
す。次いで、先ず上型しわ押え30が被成形板材28に当接
して、被成形板材28の外周部が上型しわ押え30および下
型しわ押え32により挟持される。第５図はこの状態を示
す。そして、雄型24が液槽16内に突き入れられると、液
槽16内の圧力が急激に高められるので、上記被成形板材
28が雄型24の先端部に形成された成形面に液圧により押
厚されてその成形面に沿った形状に塑性加工される。第
６図はこの状態を示す。
ここで、雄型24が液槽16内に突き入れられる過程にお
いて、第７図に示すように雄型24のスライドストローク
がa1に到達した時点では吸引装置42による吸引が開始さ
れ、第８図に示すように雄型24のスライドストロークが
a2に到達すると、凹部34および36と被成形板材28との間
の空間の負圧の大きさがB1となり、第９図に示すように
雄型24が下死点に到達すると、凹部34および36と被成形
板材28との間の空間の負圧の大きさがB2となる。このよ
うに、雄型24の成形面に被成形板材28が押し付けられる
とき、雄型24の凹部34および36の表面と被成形板材28と
の間に閉じ込められた空気は、空気抜孔38および40を経
て強制的に吸引されるため、凹部34および36と被成形板
材28との間に閉じ込められた空気の反力に邪魔されるこ
となく、被成形板材28が凹部34および36の表面に容易に
密着させられるので、雄型24の成形面の凹部34および36
に正確に沿った形状に被成形板材28を成形することがで
きるのである。
いて、第７図に示すように雄型24のスライドストローク
がa1に到達した時点では吸引装置42による吸引が開始さ
れ、第８図に示すように雄型24のスライドストロークが
a2に到達すると、凹部34および36と被成形板材28との間
の空間の負圧の大きさがB1となり、第９図に示すように
雄型24が下死点に到達すると、凹部34および36と被成形
板材28との間の空間の負圧の大きさがB2となる。このよ
うに、雄型24の成形面に被成形板材28が押し付けられる
とき、雄型24の凹部34および36の表面と被成形板材28と
の間に閉じ込められた空気は、空気抜孔38および40を経
て強制的に吸引されるため、凹部34および36と被成形板
材28との間に閉じ込められた空気の反力に邪魔されるこ
となく、被成形板材28が凹部34および36の表面に容易に
密着させられるので、雄型24の成形面の凹部34および36
に正確に沿った形状に被成形板材28を成形することがで
きるのである。
次に、本実施例の液圧成形装置10により成形される被
成形板材28の曲率半径Ｒについて考察する。雄型24にお
いて凹部34および36からの空気抜通路が形成されていな
い従来の液圧成形装置では、成形過程において、凹部34
および36と被成形板材28との間に空気が閉じ込められ、
成形が進むに伴って閉じ込められた空気が圧縮される。
このとき、凹部34または36と被成形板材28との間に閉じ
込められた時点の空気の圧力および体積をPoおよびVo、
圧縮されたときの空気の圧力および体積をP1およびV1、
被成形板材28の厚みをｔ（mm）、液体14の圧力をPc（Kg
/mm2）、被成形板材28の平面歪の引張強さをσ０（Kg/m
m2）とすると、第10図に基づく理論式（１）から、閉じ
込められた空気の反力を加味した成形限界曲率半径R1は
次式（２）により表され、閉じ込められた空気の反力を
加味しない成形限界曲率半径R0は次式（３）により表さ
れる。
成形板材28の曲率半径Ｒについて考察する。雄型24にお
いて凹部34および36からの空気抜通路が形成されていな
い従来の液圧成形装置では、成形過程において、凹部34
および36と被成形板材28との間に空気が閉じ込められ、
成形が進むに伴って閉じ込められた空気が圧縮される。
このとき、凹部34または36と被成形板材28との間に閉じ
込められた時点の空気の圧力および体積をPoおよびVo、
圧縮されたときの空気の圧力および体積をP1およびV1、
被成形板材28の厚みをｔ（mm）、液体14の圧力をPc（Kg
/mm2）、被成形板材28の平面歪の引張強さをσ０（Kg/m
m2）とすると、第10図に基づく理論式（１）から、閉じ
込められた空気の反力を加味した成形限界曲率半径R1は
次式（２）により表され、閉じ込められた空気の反力を
加味しない成形限界曲率半径R0は次式（３）により表さ
れる。
PcR・Δθ−2tσ0 sin Δθ/2＝０ ……（１） 仮に、上記閉じ込められた時点の空気の圧力が大気圧
（Po＝1Kg/mm2）から100気圧（P1＝100Kg/mm2）まで圧
縮されたとすると、上式（２）および（３）から、次式
（４）が導かれる。
（Po＝1Kg/mm2）から100気圧（P1＝100Kg/mm2）まで圧
縮されたとすると、上式（２）および（３）から、次式
（４）が導かれる。
R1≧1.1R0 ……（４） この式（４）から明らかなように、上記のように閉じ
込められた空気が圧縮されると、成形限界曲率半径が10
％程度大きくなるのである。すなわち、閉じ込められた
空気の反力によって、雄型24の成形面の凹部34、36に対
応して形成される被成形部材28の曲率半径が、その凹部
34、36の曲率半径よりも10％程度大きくなり、従来の液
圧成形装置では成形精度が充分に得られなかったのであ
る。
込められた空気が圧縮されると、成形限界曲率半径が10
％程度大きくなるのである。すなわち、閉じ込められた
空気の反力によって、雄型24の成形面の凹部34、36に対
応して形成される被成形部材28の曲率半径が、その凹部
34、36の曲率半径よりも10％程度大きくなり、従来の液
圧成形装置では成形精度が充分に得られなかったのであ
る。
また、本実施例によれば、前記のように、雄型24の成
形面に被成形板材28が押し付けられるとき、雄型24の凹
部34および36の表面と被成形板材28との間に閉じ込めら
れた空気は、空気抜孔38および40を経て強制的に吸引さ
れるため、空気抜孔38および40の径を小さくしても、上
記閉じ込められた空気の反力に邪魔されることなく、し
かも空気抜孔38および40の跡が形成され難くなり、成形
品質が向上する利点がある。また、同じ径の空気抜孔38
および40を用いる場合には、吸引装置42によって上記閉
じ込められた空気が強制的に排除されることから、被成
形板材28の成形可能な凹部曲率の限界が拡大される利点
がある。
形面に被成形板材28が押し付けられるとき、雄型24の凹
部34および36の表面と被成形板材28との間に閉じ込めら
れた空気は、空気抜孔38および40を経て強制的に吸引さ
れるため、空気抜孔38および40の径を小さくしても、上
記閉じ込められた空気の反力に邪魔されることなく、し
かも空気抜孔38および40の跡が形成され難くなり、成形
品質が向上する利点がある。また、同じ径の空気抜孔38
および40を用いる場合には、吸引装置42によって上記閉
じ込められた空気が強制的に排除されることから、被成
形板材28の成形可能な凹部曲率の限界が拡大される利点
がある。
また、本実施例によれば、雄型24のスライドストロー
クに応じて吸引装置42による負圧が任意に設定され得る
ので、被成形板材28の割れや皺を発生させないように調
節することができる利点がある。
クに応じて吸引装置42による負圧が任意に設定され得る
ので、被成形板材28の割れや皺を発生させないように調
節することができる利点がある。
以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明し
たが、本発明はその他の態様においても適用される。
たが、本発明はその他の態様においても適用される。
たとえば、前述の実施例では、雄型24の２つの凹部34
および36において空気抜孔38および40がそれぞれ設けら
れていたが、それら空気抜孔38および40の個数は必要に
応じて変更され得る。
および36において空気抜孔38および40がそれぞれ設けら
れていたが、それら空気抜孔38および40の個数は必要に
応じて変更され得る。
また、前述の実施例の空気抜孔38および40は、矩形断
面などであってもよいし、スリット状であってもよい。
面などであってもよいし、スリット状であってもよい。
また、前述の実施例の吸引装置42は油圧駆動式に構成
されていたが、モータ駆動方式に構成されていてもよい
のである。
されていたが、モータ駆動方式に構成されていてもよい
のである。
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であ
り、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変
更が加えられ得るものである。
り、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変
更が加えられ得るものである。
第１図は本発明の一実施例の対向液圧成形装置を説明す
る説明図である。第２図は第１図の実施例における雄型
のスライドストロークに対する負圧の設定状態を示す図
である。第３図は、第２図の設定により実際に得られる
負圧を示す図である。第４図、第５図、および第６図
は、第１図の対向液圧成形装置の成形過程を説明する図
であって、第４図は上型しわ押えおよび雄型の下降開始
状態を示し、第５図は上型しわ押えが下型しわ押えとの
間に被成形板材を挟持した状態を示し、第６図は雄型が
液槽内に突き入れられた状態を示している。第７図、第
８図、および第９図は、第１図の対向液圧成形装置にお
ける雄型とそれにより変形させられる液成形板材との関
係を順次説明する図であって、第７図は雄型のスライド
ストロークがa1に到達した状態を示し、第８図は雄型の
スライドストロークがa2に到達した状態を示し、第９図
は雄型が下死点に到達した状態を示している。第10図は
対向液圧成形における理論式を説明する図である。 10:対向液圧成形装置、14:液体 16:液槽、24:雄型 28:被成形板材 34,36:凹部 38,40:空気抜孔（空気抜通路） 41:パイプ（空気抜通路） 42:吸引装置（吸引手段）
る説明図である。第２図は第１図の実施例における雄型
のスライドストロークに対する負圧の設定状態を示す図
である。第３図は、第２図の設定により実際に得られる
負圧を示す図である。第４図、第５図、および第６図
は、第１図の対向液圧成形装置の成形過程を説明する図
であって、第４図は上型しわ押えおよび雄型の下降開始
状態を示し、第５図は上型しわ押えが下型しわ押えとの
間に被成形板材を挟持した状態を示し、第６図は雄型が
液槽内に突き入れられた状態を示している。第７図、第
８図、および第９図は、第１図の対向液圧成形装置にお
ける雄型とそれにより変形させられる液成形板材との関
係を順次説明する図であって、第７図は雄型のスライド
ストロークがa1に到達した状態を示し、第８図は雄型の
スライドストロークがa2に到達した状態を示し、第９図
は雄型が下死点に到達した状態を示している。第10図は
対向液圧成形における理論式を説明する図である。 10:対向液圧成形装置、14:液体 16:液槽、24:雄型 28:被成形板材 34,36:凹部 38,40:空気抜孔（空気抜通路） 41:パイプ（空気抜通路） 42:吸引装置（吸引手段）
Claims (1)
- 【請求項１】液体が充たされた液槽と、該液槽に向かっ
て突き入れられる雄型と、該液槽の開口面を覆うように
載置された被成形板材の外周部を挟む挟持手段とを備
え、該被成形板材を該雄型の成形面に沿った形状に塑性
加工する対向液圧成形装置において、 前記雄型の成形面における凹部と前記被成形板材との間
に形成される空間内の空気を除去するために、該雄型の
成形面における凹部に開口する空気抜通路と、 該空気抜通路に接続され、成形時において前記凹部と前
記被成形板材との間に形成される空間内の空気を空印す
る吸引手段と を設けたことを特徴とする対向液圧成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021054A JP2663660B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 対向液圧成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021054A JP2663660B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 対向液圧成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03226317A JPH03226317A (ja) | 1991-10-07 |
| JP2663660B2 true JP2663660B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=12044198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021054A Expired - Fee Related JP2663660B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 対向液圧成形装置 |
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| JP (1) | JP2663660B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7395779B1 (ja) | 2023-01-13 | 2023-12-11 | 一樹 奥野 | 金型装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6631630B1 (en) * | 2000-09-22 | 2003-10-14 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Hydroforming of composite materials |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2021054A patent/JP2663660B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7395779B1 (ja) | 2023-01-13 | 2023-12-11 | 一樹 奥野 | 金型装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03226317A (ja) | 1991-10-07 |
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