JP3414959B2 - 深絞り成形加工方法および同方法に使用するプレス機械 - Google Patents

深絞り成形加工方法および同方法に使用するプレス機械

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JP3414959B2
JP3414959B2 JP34828796A JP34828796A JP3414959B2 JP 3414959 B2 JP3414959 B2 JP 3414959B2 JP 34828796 A JP34828796 A JP 34828796A JP 34828796 A JP34828796 A JP 34828796A JP 3414959 B2 JP3414959 B2 JP 3414959B2
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義彦 鈴木
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大和プレス株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、板状のワークを深
絞り成形加工する方法および同方法に使用するプレス機
械に係り、さらに詳細には、深絞り成形加工方法におい
ての張り出し成形加工方法と押切り成形加工方法とをプ
レス機械におけるラムの往復動の1サイクル中に連続し
て行う深絞り成形加工方法およびその方法に使用するプ
レス機械に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、板状のワークの深絞り成形加工を
行う場合、下型上にワークをセットした後、しわの発生
を防止するために、ダイクッションによって上方向へ付
勢されているブランクホルダと上型とによって上記ワー
クの周縁部を一定圧で挾圧し、ワークに張力を付与して
張り出し成形加工を行った後に、成形品の精度を高める
ために押切り成形加工を行っているが、例えば円筒絞り
の場合、成形品の底の部分のRの絞りの部分(Rと側壁
部との接続部分)は、絞り加工の始めから終りまで大き
な引張応力が作用し続けるので、割れを生じ易いという
問題がある。まして製品の形状が複雑な場合には、さら
に割れを生じ易いものである。
【0003】そこで、従来は、製品の割れ等を防止する
ために、張り出し成形加工用の金型と押切り成形加工用
の金型とを使用し、かつ2台のプレス機械を用いて、例
えばダイクッションのクッション圧、ブランクホルダの
種類、絞り速度等の加工条件を変更して深絞り加工を行
っているのが一般的である。
【0004】さらに、押切り成形加工時には、プレス成
形のストロークエンドで強制的に塑性加工を行うもので
あるから、プレス機械として大型のプレス機械を必要と
するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述のごとく、張り出
し成形用の金型と押切り成形加工用の金型とを用い、か
つ2台のプレス機械を使用する深絞り成形加工方法にお
いては、製品の割れを防止することができるものの、金
型、プレス機械を共に2台必要とするので、設備費が大
きくなると共に工場内の占有面積が広くなり、かつ大型
のプレス機械が必要であるという問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述のごとき
従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項1に係る発
は、プレス機械において上下動自在のラムに装着した
上型とボルスタ上に装着した下型とによって板状のワー
クの深絞り成形加工を行う方法において、下型上にセッ
トしたワークに対して上型を下降して、ダイクッション
によって上方向に付勢されているブランクホルダと上型
とによってワークの周縁部を挾圧固定すると共にワーク
に張力を付与した状態において張り出し成形加工を行う
(a)工程と、ラムの下降位置が深絞り加工において押
切り成形加工を行うべき所定位置に達したか否かを検知
する(b)工程と、ラムが前記所定位置に達したことを
検知したときに前記ダイクッション内の圧力を所定圧に
減圧して前記ワークの挟持力を弱くすると共にワークの
張り出し成形加工時の上型の押圧力よりも上型の押圧力
を大きくし継続して押切り成形加工を行う(c)工程
と、の各工程よりなる深絞り成形加工方法である。
【0007】
【0008】請求項に係る発明は、上下動自在のラム
に装着した上型と、ボルスタ上に装着した下型と、ブラ
ンクホルダを上方向へ付勢するダイクッションと、を備
えてなるプレス機械において、前記ラムが深絞り加工に
おいて押切り成形加工を行うべき所定位置に下降したこ
とを検出するためのラム位置検出手段と、上記ラム位置
検出手段によってラムが前記所定位置に下降したことを
検知したときに前記ダイクッションのクッション圧を
前記ワークの挟持力を弱くすると共にワークの張り出し
成形加工時の上型の押圧力よりも押切り成形時の押圧力
を大きくする所定圧に減圧調整自在の圧力調整手段とを
備えてなるものである。
【0009】
【0010】
【発明の実施の形態】図1を参照するに、本例に係るプ
レス機械1におけるフレーム3にはラムガイド5を介し
てラム7が上下動自在に案内支承されていると共に、上
記ラム7を上下動するためのラム昇降作動装置9が上記
フレーム3に装着してある。上記ラム昇降作動装置9は
油圧シリンダよりなるものであって、当該油圧シリンダ
に上下動自在に備えたピストンロッド9Pの下端部が前
記ラム7に適宜に連結してある。
【0011】前記ラム7の下部には、板状のワークWの
深絞り成形加工を行うための上型11が装着してあり、
この上型11と協働して前記ワークWの深絞り成形加工
を行う下型13はフレーム3と一体のベッド15上に取
付けたボルスタ17上に装着してある。
【0012】この下型13の周囲には、ブランクホルダ
19が上下動自在に設けられており、このブランクホル
ダ19は、前記ベッド15内に内装したダイクッション
21に上下動可能に備えた複数のクッションピン23に
よって上方向へ付勢されている。
【0013】さらに前記プレス機械1の適宜位置には、
前記ラム7が上死点から所定位置に下降したことを検出
するラム位置検出手段25が設けてある。上記ラム位置
検出手段25として、本例においては、ラム7に取付け
たラック27に噛合したピニオン29に連動して回転さ
れるロータリーエンコーダ31を備えた構成である。
【0014】上記ラム位置検出手段25は、ラム7が所
定位置(張り出し成形加工から押切り成形加工に切り替
えるべき位置)に下降したことを検知できれば良いもの
であるから、例えばラム7にドグを設け、フレーム3
に、上記ドグによって作動されるリミットスイッチ、近
接スイッチ等の適宜のセンサを設ける構成としても良い
ものである。この場合、上記センサを上下方向に位置調
節可能に設けることが望ましい。
【0015】図2を参照するに、ダイクッション21
は、ピストン21Pにシリンダ21Cを上下動可能に設
け、このシリンダ21Cの上面に設けたクッションパッ
ド33に前記クッションピン23を備えた構成である。
【0016】上記ダイクッション21におけるシリンダ
21C内の油圧室21CAと油圧ポンプPとを接続した
メイン回路35には接続切換え用弁としての第1のソレ
ノイドバルブ37が接続してある。また上記メイン回路
35にはリリーフ弁39が分岐接続してある。
【0017】前記第1のソレノイドバルブ37には、接
続切換え用弁としての第2のソレノイドバルブ41が油
路43を介して接続してあり、上記第2のソレノイドバ
ルブ41には、前記ダイクッション21のクッション圧
を所定圧に減圧調整自在の圧力調整手段としての第1,
第2の圧力制御弁45,47が並列に接続してある。
【0018】上記第1,第2の圧力制御弁45,47
は、ダイクッション21のクッション圧を所望の圧力に
設定するためのもので、第1の圧力制御弁45は張り出
し成形加工時に対応して所定高圧に制御するように予め
調整してあり、第2の圧力制御弁47は、押切り成形加
工時に対応して所定の低圧(張り出し成形加工時に比較
して低圧)に制御するように予め調整してある。例え
ば、第2の圧力制御弁47は、第1の圧力制御弁45の
設定圧の約50%となるように調整してある。
【0019】以上のごとき構成において、ラム7を上死
点に位置せしめて下型13と上型11とが離脱した状態
にあり、油圧ポンプPからダイクッション21の油圧室
21CAに供給される圧油によってシリンダ21Cが上
昇され、クッションピン23を介してブランクホルダ1
9が最上昇された状態にあるときに、上記下型13上に
ワークWをセットすると共に第1のソレノイド37のソ
レノイドを励磁して回路を切換えた後、ラム昇降作動装
置9を作動してラム7を下降せしめると、ラム7の下降
位置はラム位置検出手段25によって検出される。
【0020】上述のごとくラム7が下降されると、上型
11とブランクホルダ19によってワークWの周縁部を
挾圧保持し、ダイクッション21における油圧室21C
A内の圧力に抗してブランクホルダ19が次第に下降さ
れる。この際の油圧室21CAは第1の圧力制御弁45
に接続してあるので、上記油圧室21CAの圧力は、第
1の圧力制御弁45によって設定された高圧に保持され
る。
【0021】上述のようにブランクホルダ19と上型1
1とによってワークWを挾圧保持した状態においてラム
7をさらに下降せしめると、下型13と上型11とが次
第に係合するので、ワークWには張力を付与した状態に
おいて張り出し成形加工を行うことになる。
【0022】ワークWの張り出し成形加工を行いつつラ
ム7が下降し、ラム7が所定位置(深絞り加工において
押切り成形加工を行うべき直前の状態にまで張り出し成
形加工が進行した位置)に達したことを位置検出手段2
5によって検知すると、第2のソレノイドバルブ41の
ソレノイドが励磁されて回路が切換えられ、ダイクッシ
ョン21の油圧室21CAは第2の圧力制御弁47に接
続される。
【0023】したがって、ダイクッション21における
油圧室21CA内の圧力は、第2の圧力制御弁47によ
って設定された圧力に保持されることとなり、前記張り
出し成形加工時の圧力よりも低圧となる。例えば圧力は
50%減少することになり、上型11とブランクホルダ
19とによるワークWの挾持力が弱くなってワークWの
流動が容易になった状態においてワークWの押切り成形
加工が行われることになる。
【0024】ワークWの押切り成形加工の終了後、ラム
7が上昇させ、成形加工後のワークW(製品)が取り出
されて初期の状態に復帰する。
【0025】既に理解されるように、本例によれば、ワ
ークWの深絞り成形加工を行う初期の張り出し成形加工
時には、上型11とブランクホルダ19とによるワーク
Wの挾圧保持は第1の圧力制御弁45によって設定され
た高圧に対応した圧力でもって挾圧しているから、しわ
の発生を防止して張り出し成形加工を行うことができる
ものである。
【0026】そして、押切り成形加工に移行する際に
は、ダイクッション21は第2の圧力制御弁47に接続
されて低圧になるので、上型11とブランクホルダ19
とによるワークWの挾圧保持は比較的弱くなり、ワーク
Wの移動流動が許容される態様となる。したがって、押
切り成形加工時に生じ勝ちの割れを防止でき、ラム7の
1サイクルにおいてワークWの深絞り加工を行うことが
できるものである。
【0027】また、ラム昇降作動装置9が上型11を押
圧する押圧力(圧シリンダの場合の圧力)が常に一定
(例えばA)で、張り出し成形加工時のダイクッション
21内の圧力によって上方向に作用する押圧力がBで、
上型11がワークWを張り出し成形加工する際の押圧力
Xが(A−B)であって押切り成形加工時の押圧力が不
足するような場合であっても、押切り成形加工時にはダ
イクッション21内の圧力を減圧し上方向への押圧力を
Cに減少するので、この際のワークWに対する上型11
の押圧力Yは(A−C)となるのでY>Xとなって押圧
力がより大きくなるので、小型のプレス機械であって
も、押切り成形加工が可能になるものである。
【0028】なお、本発明は上述の例に限るものではな
く適宜の変更を行うことにより、その他の態様でも実施
可能なものである。例えば、圧力調整手段としては、前
述したように複数の圧力制御弁を並列に接続して選択的
に使用する構成に代えて、比例式電磁式リリーフ弁を用
いて、一次側の圧力を制御する構成とすることも可能で
ある。また、圧力の制御は序々に或は段階的に圧力制御
する構成とすることも可能である。
【0029】また、上型に圧電素子等のセンサを設け
て、上型がワークに作用する圧力の変化を検出し、この
圧力変化の検出によって張り出し成形加工から押切り成
形加工に切換える時期を検出する構成とすることも可能
である。
【0030】さらに、ラムが所定位置に下降したこと検
知してダイクッションのクッション圧を制御する構成と
して、ラムが所定位置に下降したときにリンク機構等を
作動し、このリンク機構によって切換え弁を機械的に切
換えて圧力制御弁への接続回路を切換える構成とするこ
とも可能である。
【0031】
【発明の効果】以上のごとき説明より理解されるよう
に、本発明によれば、しわの発生を防止し、かつ割れの
発生を防止して1台のプレス機械でもって深絞り成形加
工が可能となり、前述したごとき従来の問題を解消し得
るものである。
【0032】また、プレス機械のラムの1サイクルにお
いて深絞り成形加工を行うことができると共に、上記プ
レス機械が比較的小型の場合であっても容易に対応可能
なものである。
【0033】
【0034】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1例に係るプレス機械の概念的な説明
図である。
【図2】ダイクッションの圧力制御回路の概念的な説明
図である。
【符号の説明】
1 プレス機械 7 ラム 9 ラム昇降作動装置 11 上型 13 下型 19 ブランクホルダ 21 ダイクッション 25 ラム位置検出手段 45 第1の圧力制御弁 47 第2の圧力制御弁
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B30B 15/02 B30B 15/02 A 15/22 15/22 B (56)参考文献 特開 昭63−104729(JP,A) 特開 平3−47697(JP,A) 特開 平8−103828(JP,A) 特開 昭59−206120(JP,A) 特開 平7−230762(JP,A) 特開 平6−55231(JP,A) 特開 平8−215770(JP,A) 実開 昭60−176822(JP,U) 実開 平6−5723(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21D 22/00 - 26/14 B30B 15/00 - 15/02 B30B 15/22

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレス機械において上下動自在のラムに
    装着した上型とボルスタ上に装着した下型とによって板
    状のワークの深絞り成形加工を行う方法において、 (a)下型(13)上にセットしたワーク(W)に対し
    て上型(11)を下降して、ダイクッション(21)
    よって上方向に付勢されているブランクホルダ(19)
    と上型(11)とによってワーク(W)の周縁部を挾圧
    固定すると共にワーク(W)に張力を付与した状態にお
    いて張り出し成形加工を行う工程、 (b)ラム(7)の下降位置が深絞り加工において押切
    り成形加工を行うべき所定位置に達したか否かを検知す
    る工程、 (c)ラム(7)が前記所定位置に達したことを検知し
    たときに前記ダイクッション内の圧力を所定圧に減圧し
    て前記ワーク(W)の挟持力を弱くすると共にワーク
    (W)の張り出し成形加工時の上型(11)の押圧力
    (X)よりも上型(11)の押圧力(Y)を大きくし
    続して押切り成形加工を行う工程、 の各工程よりなることを特徴とする深絞り成形加工方
    法。
  2. 【請求項2】 上下動自在のラム(7)に装着した上型
    (11)と、ボルスタ(17)上に装着した下型(1
    3)と、ブランクホルダ(19)を上方向へ付勢するダ
    イクッション(21)と、を備えてなるプレス機械にお
    いて、前記ラム(7)深絞り加工において押切り成形
    加工を行うべき所定位置に下降したことを検出するため
    のラム位置検出手段(25)と、上記ラム位置検出手段
    (25)によってラム(7)が前記所定位置に下降した
    ことを検知したときに前記ダイクッションのクッション
    圧を、前記ワーク(W)の挟持力を弱くすると共にワー
    ク(W)の張り出し成形加工時の上型(11)の押圧力
    (X)よりも押切り成形加工時の押圧力(Y)を大きく
    する所定圧に減圧調整自在の圧力調整手段とを備えてな
    ることを特徴とするプレス機械。
JP34828796A 1996-12-26 1996-12-26 深絞り成形加工方法および同方法に使用するプレス機械 Expired - Lifetime JP3414959B2 (ja)

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