JP2932153B2 - 直接対向液圧成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は直接対向液圧成形装置の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその技術的課題】金属や複合材の薄板
を立体形状に成形する方法としてドーム内に液体を満た
し、この液体中にパンチを進入させることで対向液圧を
発生させ、薄板をパンチ外面に密着させる直接対向液圧
成形法が汎用されている。しかし、従来の直接対向液圧
成形装置は特開昭６４−７１５３０号公報のように、ド
ームに単一の対向液圧室を設けるのが一般であった。こ
のため、プレス出力に十分余裕がある場合にもプレス１
行程で１個の成形品しか成形することができず、生産性
が低いという問題があった。

【０００３】本発明は前記したような問題点を解消する
ために創案されたもので、その目的とするところは、複
数個の成形品を一行程で同時に形状精度よく直接対向液
圧成形することができ、生産性を大幅に向上することが
できる比較的構造簡易な直接対向液圧成形装置を提供す
ることにある。また、本発明の他の目的は、大きな面積
の薄板を一行程で複数個にブランキングしかつ各ブラン
クを同時に形状精度よく直接対向液圧成形することがで
き、生産性を更に一段と向上することができる直接対向
液圧成形装置を提供することにある。さらに本発明の他
の目的は、大きな成形品の成形と比較的小さな成形品の
複数個同時成形を単一の液圧ドームを使用して簡便に実
施することができる直接対向液圧成形装置を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため本発明は、外部の対向液圧制御回路に対する主通
路に通ずる分岐通路により相互に連絡した複数個の液圧
室を所定の間隔をあけて形成したベッド側のドーム体
と、前記各液圧室の開口部位にそれぞれ固定されたリン
グ状のダイスと、前記各液圧室と同軸線上の上方位置に
あって基端側がスライドで昇降される共通の取付けプレ
ートに固定された複数のパンチと、前記各ダイスに対向
する複数のブランクホルダを下面に有するしわ押え機構
を備え、前記しわ押え機構が、前記各液圧室の外側部位
に対応するように各パンチの貫挿穴よりも半径方向外方
に変位した位置に配置されそれぞれボアとピストンを備
えた複数個のしわ押えシリンダと、各液圧室の内側部位
に対応するようにそれらしわ押えシリンダで囲まれた中
央位置に配置されボアとピストンを備えたしわ押えシリ
ンダとからなっている構成としたものである。また、第
２の目的を達成するため、上記構成に加えて、前記各ダ
イスが外周にリング状の下刃を有し、ブランクホルダに
は前記下刃と組をなしかつ刃先がブランクホルダ下面よ
りも適度に突出した上刃を有している構成を付加してい
る。さらに第３の目的を達成するため本発明は、ドーム
体をこれを容入可能な液圧室を有する主ドーム体に装脱
可能に内装し、分岐通路の一部に主ドーム体の液圧通路
に対する連通穴を設けたものである。

【０００５】

【作用】第１発明においては、複数個の液圧室が分岐通
路で連絡しているため単一の液供給源と制御回路で足
り、主路から油などの液を供給すれば各液圧室が液で満
たされる。成形たとえば絞り成形に当たっては各ダイの
上にブランクを配し、しわ押え機構を作動してしわ押え
シリンダを作動させればブランクホルダとダイスにより
各ブランクはしわ押えされ、続いて各パンチが同時下降
することにより各ブランクは液圧室に押し込まれ、これ
により創成される対向液圧がブランクに作用しパンチ外
周にブランクが押しつけられるため、同時に複数個の絞
り成形品が得られる。 第２発明においては、各ダイス
の合計寸法よりも大きな面積の薄板を配し、しわ押え機
構を作動してしわ押えシリンダを作動させれば、ブラン
クホルダとダイスにより薄板がしわ押えされる寸前に、
ダイスの外周の下刃とブランクホルダの上刃とにより薄
板が切断され、成形に必要な面積のブランク取りがなさ
れる。続いて各パンチが同時下降することにより各ブラ
ンクは液圧室に押し込まれることにより各ブランクは対
向液圧成形される。従って、成形前にブランキングを行
う工程を省略することができる。しかも、各ダイスに対
向する複数のブランクホルダを下面に有するしわ押え機
構が、前記各液圧室の外側部位に対応するように各パン
チの貫挿穴よりも半径方向外方に変位した位置に配置さ
れそれぞれボアとピストンを備えた複数個のしわ押えシ
リンダと、各液圧室の内側部位に対応するようにそれら
しわ押えシリンダで囲まれた中央位置に配置されボアと
ピストンを備えたしわ押えシリンダとからなっているた
め、簡単な構造により同時複数個絞り成形時のしわ押え
力を各ブランクに均等にかけることができ、フランジし
わなどの発生しない形状精度のよい複数同時対向液圧成
形を行なえる。第３発明によれば、ドーム体がインサー
トとして構成されているため、大型製品を成形するとき
には主ドーム体を使用して行うことができ、小型製品の
同時複数成形時にはドーム体を主ドーム体に内装するこ
とで主ドーム体の通液路を使用して簡単に成形を行うこ
とができる。

【０００６】

【実施例】図１ないし図５は本発明の第１実施例を示し
ている。１はプレスのベッドに載置されるボルスタ、２
はドーム体であり、図２のように複数個(この実施例で
は４個)の液圧室２０を所定の間隔をあけて形成してい
る。各液圧室２０，２０は底部近くを主通路２００に接
続した分岐通路２０１，２０１で連絡されており、主通
路２００はドーム体２の外側に達し、ここに設けた開閉
弁２０４を介して外部の対向液圧制御回路２１と接続さ
れている。この対向液圧制御回路２１はポンプ２１０と
リリーフ弁２１１を備え、リリーフ弁２１１によって対
向液圧力を任意に設定できるようなっている。主通路２
００はまた適所好ましくは各液圧室２０，２０の中央位
置にドーム体下面に通じる通孔２０２を有し、この通孔
２０２は雌ねじを有し、これにプラグ２０３が螺合され
ることで常態において閉じられている。

【０００７】３は複数個(実施例では４個)のリング状の
ダイスであり、前記各液圧室２０に対応するドーム体２
の上面にそれぞれ固定されている。４は複数個(実施例
では４個)のパンチであり、前記各液圧室２０と同軸線
上の上方位置にあって基端側が共通の取付けプレート４
０に剛結され、そのプレート４０が上部プレート４１を
介してスライド４２に固定され、該スライド４２は主シ
リンダ４３に結合され、それにより各パンチ４が同時に
同ストローク昇降されるようになっている。５はしわ押
え機構であり、厚さ方向に前記各パンチ４，４の貫挿穴
５００を有するブロック５０と、該ブロック５０の下部
に剛結され、貫挿穴５００と同心の貫通穴５１０を有す
るブラケット５１と、該ブラケット５１の下部に固定さ
れたブランクホルダ５２を備えている。そして、ブロッ
ク５０には、パンチ４，４よりも外方に変位した位置と
中央位置にしわ押えシリンダ５３，５３’がそれぞれ設
けられている。中央のしわ押えシリンダ５３’は好まし
くは外側のしわ押えシリンダ５３よりも容量が大きく構
成される。

【０００８】しわ押えシリンダ５３，５３’は、ブロッ
ク５０の上面から穿たれたボア５３０，５３０’と、そ
れらボア５３０，５３０’に内挿されたピストン５３
１，５３１’を備え、ピストン５３１，５３１’の基部
はそれぞれ上部プレート４１に剛結されている。そして
ピストン５３１，５３１’は軸線方向に油路５３２，５
３２’を有し、それぞれの油路は上部プレート４１に穿
設した分配通路４１０を介して外部に導かれ、しわ押え
力調整用のリリーフ弁を有するしわ押え力制御回路(図
示せず)に接続されている。また、成形ストローク完了
後にブロック５０以下の要素を引き上げるため、図４の
ように、ブロック５０の外側にピン５４，５４が突設さ
れるとともに、上部プレート４１の両側には前記ピン５
４を挿通する長孔４４０を有する引上げ用ブラケット４
４がそれぞれ固定されている。引上げ用ブラケット４４
の一部にはリミットスイッチ４５が取り付けられてお
り、ブロック５０の外側にはリミットスイッチ４５と接
離するドッグ５５が取り付けられ、それらの当接により
主シリンダ４３の作動停止信号が送られ、パンチ４とし
わ押え機構５の上限位置が規定されるようになってい
る。

【０００９】図７ないし図１１は本発明の第２実施例を
示している。この実施例においては、各液圧室２０に対
応するドーム体２の上面にリング状のダイス３が固定さ
れるとともに、それら各ダイス３の外周に図８と図９の
ようにリング状の下刃６がそれぞれねじなどによって固
定されている。そして、ドーム体２の上には前記各下刃
６の輪郭に一致する輪郭の穴を有するカウンタプレート
７が配置されており、該カウンタプレート７は常態にお
いてダイス３および下刃６の上面と整合するように、バ
ネや流体などの付勢要素によってドーム体上で浮沈自在
に支えられている。

【００１０】一方、しわ押え機構５には、ブラケット５
１の下面に凹部５１０が形成されており、この凹部５１
０内に、ダイス３と下刃６を合計した面積のリング状を
なすブランクホルダ５２が固定されるとともに、該ブラ
ンクホルダ５２の外周には前記下刃６と組をなすリング
状の上刃８が固定されている。上刃８は図９に示すよう
にブランクホルダ５２の下面よりも適度に突出してい
る。この突出量は成形すべき薄板の板厚に対したとえば
３〜４倍であり、適度なシャー角を設けている。その他
の構造は第１実施例と同様であるから、同じ部分ないし
部位に同じ符号を付し、説明は省略する。

【００１１】図１２と図１３は本発明の第３実施例を示
している。この実施例においてはドーム体２はインサー
トとして用いられ、主ドーム体９の液圧室９０に装脱可
能に内装されている。この場合にはドーム体２の主通路
２００は開閉弁２０４が閉じられることによって外部と
遮断され、一方、プラグ２０３が取り外された通孔２０
２は主ドーム体９に設けられている通路９１に連通さ
れ、液体の給排が行われるようになっている。図１３は
ドーム体２を取出し、主ドーム体９の液圧室９０を本来
の容量で使用して対向液圧成形を行っている状態を示し
ている。図１２は第２実施例のものを用いているが、第
１実施例のものを用いることも含まれることはいうまで
もない。なお、実施例では液圧室２０は４個であるが、
これに限らず２個、３個、５個など任意である。またパ
ンチ４やダイス３の形状も限定はない。

【００１２】

【実施例の作用】第１実施例においては、成形にあたっ
て対向液圧制御回路２１のポンプ２１０により液を供給
する。この液は主通路２００から分岐通路２０１，２０
１を経てそれぞれの液圧室２０，２０に送りこまれる。
しわ押え機構４とパンチ４は成形開始時には図１の状態
にあり、ブロック５０はピン５４，５４が引上げ用ブラ
ケット４４，４４の長孔４４０の下端に当接することで
重量が支えられ、ピストン５３１，５３１’はボア５３
０，５３０’に対し後退位置にある。この状態で予め所
定の大きさにブランキングした４枚のブランクＷをそれ
ぞれダイス３の上に載置し、主シリンダ４３を作動す
る。こうすれば、図１の状態からパンチ４としわ押え機
構５が一体となって下降し、各ブランクホルダ５２，５
２がそれぞれブランクＷ，Ｗに接し、引き続くスライド
の下降によりピストン５３１，５３１’がボア５３０，
５３０’に進出するため、ブラケット５１を介してブラ
ンクホルダ５２，５２が押圧され、図３の右半部に示す
ようにダイス３，３とでブランクＷ，Ｗにしわ押え力を
付加する。

【００１３】実施例のように、４つの液圧室２０とダイ
ス３を用いた場合、外側の複数のしわ押えシリンダ５３
による加圧だけでは中央部のしわ押え力が弱くなってフ
ランジしわが発生したりするが、４つの液圧室２０とダ
イス３の中央部に相当する部位にもしわ押えシリンダ５
３’を設けているため、４枚のブランクに満遍なく適正
なしわ押え力を付加することができる。引き続きスライ
ド４３が降下すれば、４本のパンチ４はそれぞれブラケ
ット５１の貫通穴５１０とブランクホルダ５２から同量
同時に突出し、しわ押え力が付加されている４枚のブラ
ンクＷをそれぞれダイス３および液圧室２０に押し込
む。 各液圧室２０，２０は同じ容積でありかつ分岐通
路２０１，２０１により連通していることから、各液圧
室２０，２０には同じ力の対向液圧が発生し、その対向
液圧により各ブランクＷの側壁部と底部はそれぞれパン
チ４に密着させられ、したがってパンチ４の形状に忠実
に倣った筒部が成形される。図３の左半部は成形が完了
した状態を示しており、このときにはブロック５０の両
側に突出しているピン５４，５４はそれぞれ引上げ用ブ
ラケット４４，４４の長孔４４０の上端位置にある。

【００１４】そこで、主シリンダ４３が上昇作動する
と、各パンチ４が引き上げられると同時にピストン５３
１，５３１’がボア５３０，５３０’内を後退し、パン
チ４がブラケット５１の貫通穴５１０に収まる位置まで
上昇すると、引上げ用ブラケット４４，４４の長孔４４
０，４４０の下端がピン５４，５４と当接するため、ブ
ロック５０は持ち上げられ、ブラケット５１およびブラ
ンクホルダ５２が上昇する。この過程で成形品Ｗ’はパ
ンチ４から抜き取られる。したがって、この第１実施例
によれば、プレスの１ストロークで図６のように形状寸
法の良好な４個の成形品Ａを同時に成形することができ
る。

【００１５】第２実施例においては、第１実施例と同様
に各液圧室２０，２０に液体を満たし、この状態で図８
のように一枚の薄板ｗをカウンタプレート７の上に載置
する。 そして第１実施例と同様に主シリンダ４３を作
動する。こうすればパンチ４としわ押え機構５が一体と
なって下降し、各ブランクホルダ５２，５２がそれぞれ
薄板ｗに接し、引き続くスライドの下降によりピストン
５３１，５３１’がボア５３０，５３０’に進出するた
め、ブラケット５１を介してブランクホルダ５２，５２
が押圧されるが、この実施例においては、各ブランクホ
ルダ５２はそれぞれ外周に上刃８を有しており、その上
刃８はブランクホルダ５２の下面よりも少し突出してい
る。したがって、各ブランクホルダ５２が薄板ｗに接す
る寸前、各上刃８は薄板ｗに接し、上刃８と対向位置に
あるカウンタプレート７とで薄板ｗを挟持し、引き続く
下降によりカウンタプレート７で逆圧を受けながら上刃
８は図１０のようにダイス外周の下刃６と相対摺動する
ため薄板ｗを確実に剪断することができ、これにより自
動的に下刃６の輪郭に合致した４枚のブランクＷが作ら
れる。このようにして作られた４枚のブランクＷは続い
て各組のブランクホルダ５２とダイス３とでしわ押え力
が付加される。

【００１６】そして引き続きスライド４３が降下すれ
ば、各パンチ４はそれぞれブラケット５１の貫通穴５１
０とブランクホルダ５２から同量同時に突出し、しわ押
え力が付加されている４枚のブランクＷをそれぞれダイ
ス３および液圧室２０に押し込むため、図１１のように
対向液圧により同時に４つの対向液圧成形が行われる。
成形完了後の動作は第１実施例と同様であるが、この第
２実施例では各ブランクホルダ５２がダイス３，３から
離間すると、カウンタプレート７がダイス３，３の上面
と同レベルまで浮上するためリメインダ薄板は押し上げ
られ、容易に除去することができる。

【００１７】第３実施例においては、大容積の成形を行
うときには、図１３のように主ドーム体９の上面に大き
なダイス３’を固定し、液圧室９０に液体を満たして大
型品の成形を行うことができる。そして、小型製品を成
形するときには、図１２のように液圧室９０にドーム体
２を装填し、開閉弁２０４を閉じ、通孔２０３を開放
し、主ドーム体９の通路９１に対向液圧制御回路２１の
吐出管路を接続すればよく、これにより前記したような
複数同時成形を行うことができ、出力の大きなプレス能
力を有効利用して高い生産性を実現できる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１によると
きには、外部の対向液圧制御回路に対する主通路２００
に通ずる分岐通路２０１，２０１により相互に連絡した
複数個の液圧室２０，２０を所定の間隔をあけて形成し
たベッド側のドーム体２と、前記各液圧室２０，２０の
開口部位にそれぞれ固定されたリング状のダイス３，３
と、前記各液圧室２０，２０と同軸線上の上方位置にあ
って基端側がスライド４２で昇降される共通の取付けプ
レート４０に固定された複数のパンチ４と、前記各ダイ
ス３に対向する複数のブランクホルダ５２を下面に有す
るしわ押え機構５を備え、前記しわ押え機構５は、前記
各液圧室２０，２０の外側部位に対応するように各パン
チ４の貫挿穴よりも半径方向外方に変位した位置に配置
されそれぞれボア５３０とピストン５３１を備えた複数
個のしわ押えシリンダ５３と、各液圧室の内側部位に対
応するようにそれらしわ押えシリンダ５３で囲まれた中
央位置に配置されボア５３０’とピストン５３１’を備
えたしわ押えシリンダ５３’とからなっているため、複
数個の成形品を一行程で同時に直接対向液圧成形するこ
とができ、生産性を大幅に向上することができ、ことに
しわ押えシリンダ５３をパンチの配置に対応させるとも
に、複数のパンチで囲まれた中央部分（複数の液圧室と
ダイスの中央部に相当）にもしわ押えシリンダ５３’を
配置しているため、該部分のしわ押え力が弱くなること
がなく、全体に均一に満遍なくしわ押え力を付加するこ
とができるため、形状の良好な複数個の成形品を一行程
で同時に直接対向液圧成形することができるというすぐ
れた効果が得られる。

【００１９】請求項２によれば、さらに、各ダイス３，
３が外周にリング状の下刃６を有し、ブランクホルダ５
２には前記下刃６と組をなしかつ刃先がブランクホルダ
下面よりも適度に突出した上刃８を有しているため、い
ちいち別工程でブランク取りをする必要がなく、大きな
面積の薄板を一行程で複数個にブランキングしかつ各ブ
ランクを同時に形状精度よく直接対向液圧成形すること
ができるため、工数の節減と生産性向上を図ることがで
きるというすぐれた効果が得られる。請求項３によれ
ば、単一の主ドーム体を用いて大型品の対向液圧成形と
小型品の複数個同時成形とを行うことができるというす
ぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す部分切欠縦断正面図
である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う平面図である。

【図３】第１発明による成形過程を半部ずつ段階的に示
す断面図である。

【図４】第１実施例の部分的側面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】本発明による成形品の一例を示す斜視図であ
る。

【図７】本発明の第２実施例におけるドーム体の部分切
欠平面図である。

【図８】第２実施例の縦断正面図である。

【図９】図８の一部拡大図である。

【図１０】ブランキング行程を示す縦断正面図である。

【図１１】成形完了状態を示す縦断正面図である。

【図１２】本発明の第３実施例を示す部分的縦断正面図
である。

【図１３】第３実施例において大型製品成形用に変容さ
せた状態を示す断面図である。

【符号の説明】

２ ドーム体 ２０ 液圧室 ２００ 主通路 ２０１ 分岐通路 ３ ダイス ４ パンチ ４４ 引上げ用ブラケット ４４０ 長孔 ５ しわ押え機構 ５２ ブランクホルダ ５３，５３’ しわ押えシリンダ ５３０ ボア ５３１ ピストン ５４ ピン ６ 下刃 ８ 上刃 ９ 主ドーム体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−135433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−71530（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−71930（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−1429（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−60723（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21D 22/20 B21D 24/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部の対向液圧制御回路に対する主通路２
   ００に通ずる分岐通路２０１，２０１により相互に連絡
   した複数個の液圧室２０，２０を所定の間隔をあけて形
   成したベッド側のドーム体２と、前記各液圧室２０，２
   ０の開口部位にそれぞれ固定されたリング状のダイス
   ３，３と、前記各液圧室２０，２０と同軸線上の上方位
   置にあって基端側がスライド４２で昇降される共通の取
   付けプレート４０に固定された複数のパンチ４と、前記
   各ダイス３に対向する複数のブランクホルダ５２を下面
   に有するしわ押え機構５を備え、前記しわ押え機構５
   は、前記各液圧室２０，２０の外側部位に対応するよう
   に各パンチ４の貫挿穴よりも半径方向外方に変位した位
   置に配置されそれぞれボア５３０とピストン５３１を備
   えた複数個のしわ押えシリンダ５３と、各液圧室の内側
   部位に対応するようにそれらしわ押えシリンダ５３で囲
   まれた中央位置に配置されボア５３０’とピストン５３
   １’を備えたしわ押えシリンダ５３’とからなっている
   ことを特徴とする直接対向液圧成形装置。
2. 【請求項２】外部の対向液圧制御回路に対する主通路２
   ００に通ずる分岐通路２０１，２０１により相互に連絡
   した複数個の液圧室２０，２０を所定の間隔をあけて形
   成したベッド側のドーム体２と、前記各液圧室２０，２
   ０の開口部位にそれぞれ固定されたリング状のダイス
   ３，３と、前記各液圧室２０，２０と同軸線上の上方位
   置にあって基端側がスライド４２で昇降される共通の取
   付けプレート４０に固定された複数のパンチ４と、前記
   各ダイス３に対向する複数のブランクホルダ５２を下面
   に有するしわ押え機構５を備え、前記しわ押え機構５
   は、前記各液圧室２０，２０の外側部位に対応するよう
   に各パンチ４の貫挿穴よりも半径方向外方に変位した位
   置に配置されそれぞれボア５３０とピストン５３１を備
   えた複数個のしわ押えシリンダ５３と、各液圧室の内側
   部位に対応するようにそれらしわ押えシリンダ５３で囲
   まれた中央位置に配置されボア５３０’とピストン５３
   １’を備えたしわ押えシリンダ５３’とからなってお
   り、かつ、前記各ダイス３，３が外周にリング状の下刃
   ６を有し、ブランクホルダ５２には前記下刃６と組をな
   しかつ刃先がブランクホルダ下面よりも適度に突出した
   上刃８を有していることを特徴とする直接対向液圧成形
   装置。
3. 【請求項３】ドーム体がこれを容入可能な液圧室を有す
   る主ドーム体に装脱可能に内装され、分岐通路の一部に
   主ドーム体の液圧通路に対する通孔を設けているものを
   含む請求項１または請求項２のいずれかに記載の対向液
   圧成形装置。
4. 【請求項４】しわ押え機構がしわ押えシリンダ用のブロ
   ックを有し、該ブロックが外方に突出するピンを備え、
   スライド側にはピンを貫通する長孔を設けた引上げ用ブ
   ラケットが設けられているもの含む請求項１または請求
   項２のいずれかに記載の対向液圧成形装置。