JP3537352B2 - ハイドロフォーミング方法及び装置 - Google Patents
ハイドロフォーミング方法及び装置Info
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Description
て、これを成形し、自動車の構造部材を得るハイドロフ
ォーミング方法及び装置に関するものである。
著、日刊工業新聞社発行(1996年1月31日)の
「パイプ加工法」、第135頁から第137頁にかけ
て、11.2.2増圧機を使用して高圧を得る方法の項
でその基本的な構成が説明されている。その他、特許公
開公報としては、特開平9−314240(特願平8−
194175)がある。
を成形するに際しての上下型の型締めは、プレス機械の
クラウンに配備された1本の型締めシリンダで行われる
構成になっている。このような構成にすると、必要とさ
れる型締め力の大きさ及び作業性の点から型締めシリン
ダは、直径が大で、ストローク長さが大のものになる。
結果として、型締めシリンダは大容量のシリンダにな
り、高速性、応答性の点で不利である。即ち、型締め動
作に要する時間が長くなり、生産性の点で不利である。
速性、応答性の点で優れ、生産性の高い、しかも合理的
な成形が期待できるハイドロフォーミング方法及び装置
を提供することである。
述の型締めブロックを用い、型締めシリンダの容量を極
力小さくして、高速化を図り、応答性が良い方法又は構
成とする。
機械のクラウンに水平方向に移動自在に設けられ、クラ
ウンとスライドとの間の位置と、スライドをかわす位置
とに亙って進退自在である型締めブロックと、プレス機
械のベッドとボルスタとの間に介在し、前記ボルスタを
昇降させる複数の型締めシリンダ装置と、前記スライド
に固定された上型と前記ボルスタに固定された下型とで
形成されたキャビテイ内に収容されたワークの端面に向
けて進退自在である軸押しピストンを有し、前記型締め
シリンダ装置で発生させる型締め力を前記軸押しピスト
ンで前記ワークの内部に供給する液体によるワーク内圧
力の上昇に合わせて上昇させる制御にしたことである。
このような方法にすると型締めに要する時間が短縮で
き、合理的な成形が期待できる。
方法に加えて、前記複数の型締めシリンダ装置を適宜選
択して作動させることとした。こうすることによって、
型締めに要する時間がさらに短縮でき応答性を良くする
ことができる。
に水平方向に移動自在に設けられ、クラウンとスライド
との間の位置と、スライドをかわす位置とに亙って進退
自在である型締めブロックと、プレス機械のベッドとボ
ルスタとの間に介在し、前記ボルスタを昇降させる複数
の型締めシリンダ装置と、前記スライドに固定された上
型と前記ボルスタに固定された下型とで形成されたキャ
ビテイ内に収容されたワークの端面に向けて進退自在で
ある軸押しピストンを有し、前記型締めシリンダ装置で
発生させる型締め力を前記軸押しピストンで前記ワーク
の内径部に供給する液体によるワーク内圧力の上昇に合
わせて上昇させる構成にしたことである。この構成によ
って、型締めに要する時間が短縮でき、合理的な成形が
期待できる。
構成に加えて前記複数の型締めシリンダ装置を適宜選択
して作動させることにした。このような構成にすること
によって型締めに要する時間がさらに短縮でき応答性を
良くすることができる。
ム2及びベッド3はタイロッド6とナット7で締め付け
られて、一体化され、プレス機械のフレームを構成して
いる。クラウン1には、スライドシリンダ11が設けら
れ、スライドシリンダ11にはスライドピストン12が
組み込まれ、スライドシリンダ11にはスライドシリン
ダ用回路13a、13bが接続されている。
ド4が連結されている。スライド4はコラム2に設けら
れた案内装置(図示せず)によって案内され昇降自在に
なっている。スライドピストン12は、スライドシリン
ダ用回路13a、13bから供給される液圧の作用で昇
降し、スライド4はスライドピストン12の作用で昇降
する。
平方向に往復動自在に設けられている。型締めブロック
14は、クラウン1の下面とスライド4の上面との間に
挿入できる位置からスライド4の上面をかわす位置に亙
って進退自在の構成になっている。クラウン1には、シ
リンダ15が設けられ、シリンダ15にピストン16が
組み込まれ、回路17a、17bが接続されている。即
ち、型締めブロック14は、クラウン1に設けられたシ
リンダ装置によって進退する。
られている。軸押しシリンダ18に軸押しピストン19
が組み込まれ、軸押しシリンダ用回路20a、20bが
接続されている。軸押しピストン19には軸押しピスト
ン用回路21が接続されている。軸押しピストン19
は、軸押しシリンダ用回路20a、20bから供給され
る液圧によって往復動即ち後述の上下型に対して進退自
在となっている。回路21からの液体は軸押しピストン
19を介して後述のワーク内に供給される。
に設けられている。即ち、ボルスタ5は、コラム2に設
けられた案内装置(図示せず)によって案内され、昇降
自在である。ベッド3とボルスタ5との間に型締めシリ
ンダ22が介在している。本実施例においては、ベッド
3の上部に型締めシリンダ22が設けられている。型締
めシリンダ22には、型締めピストン23が組み込ま
れ、型締めシリンダ用回路24a、24bが接続されて
いる。型締めシリンダ22、型締めピストン23及び型
締めシリンダ用回路24a、24bは型締めシリンダ装
置を構成している。
の下面に接触している。型締めピストン23は、型締め
シリンダ用回路24a、24bから供給される液圧によ
って昇降し、これに伴ってボルスタ5が昇降する。型締
めシリンダ装置は複数存在し、ボルスタ5の下に隈なく
配置されている。型締めシリンダ装置は、後述のワーク
に応じて選択して使用できる。
これに対向して、ボルスタ5の上面には下型9が固定さ
れている。上型8がスライド4に伴って下降し、下型9
と合わさった時点で、両者は所望のキャビテイ10を形
成する。このキャビテイ10は、成形品の外形となる形
状の空間を意味する。
ように、スライド4が上昇端、ボルスタ5が下降端にあ
り、軸押しピストン19が後退、型締めブロック14が
後退の状態にある時点で、下型9に素材である鋼管(以
下ワークと言う)が供給される。
て上型8が下降し、下型9と上型8とが合わさり、ワー
クがキャビテイ10に収容される。(図3)続いて型締
めブロック14が前進してスライド4の上面とクラウン
1の下面との間に入る。(図4)
タ5を上昇させ、スライド4上面と型締めブロック14
の下面とを接触させ、型締めピストン23による型締め
力として上下型を初期加圧、即ち型締めさせる。(図
5)
定位置にする。この際、軸押しピストン19の先端部が
前記ワークの端部内径部に挿入され、ワークの端部内径
部が若干塑性変形させられる。この挿入動作により軸押
しピストン19の外形部とワークの端部内径部とが密着
し、液圧をシールする作用が生じる。(図6)引き続い
てワークの成形が行われることになるが、この成形に付
いては、後に詳しく説明する。
9による型締め力を減少させる。(図7)続いて、軸押
しピストン19を後退させる。この時点で、ワークの端
部と軸押しピストン19の先端部が離れる。(図8)
がゼロになり、型締めブロック14の下面とスライド4
の上面との間に隙間が生ずる。(図9)続いて、型締め
ブロック14を後退させる。(図10)
残された成形品を取り出す。上記一連の動作でワークの
成形作業は完了する。
しく説明する。前述の図6の状態から成形が行われる。
型締めピストン23の作用で型締めをしながら、軸押し
ピストン19に明けられた穴から液体をワーク内部に送
り込む。これらの動作と同期させて、軸押しピストン1
9を前進させる。
ピストン19の変位量及び軸押しシリンダ18の液圧力
の変化を示すものである。
が型締め力101、ワーク内圧力102、軸押しピスト
ン19の変位量103であって、軸押しシリンダ18の
液圧力104は軸押しピストン19の変位量103を制
御したときの結果である。軸押しシリンダ18の液圧力
104は所謂モニタである。尚、軸押しピストン19の
変位量103はリニアスケール(図示せず)で検出され
る。
の内圧力102に合わせて上昇させている。最初から型
締め力を大にすると上下型が変形し、型とワークとの摩
擦力が増大し、型とワークとの焼き付きが生じ、ワーク
の成形が阻害されてしまう。即ち、型締め力はワークの
内径部に作用させる液圧、即ちワークの内圧力102の
上昇に応じて変化させることが重要である。
段階でP1とする。このP1の型締め力で上下型が開口
しない範囲でワーク内圧力102を掛けると共に、この
ワーク内圧力102によりワークが成形されることにな
る。この際ワークが薄くならないようにするため、ある
いはワークが破裂しないようにするため軸押しピストン
19を前進させる。初期段階におけるこの変位量103
をX1とする。この初期段階でワークの大部分の成形は
終了する。
ーク内圧力102を上昇させる。この段階においては、
前述の通り、ワークの大部分の成形は終了している関係
で軸押しピストン19の前進はほとんど必要ない。この
段階で、ワークのコーナ部等の成形が行われる。
ワーク内圧力102を上昇させ、ワークの外形を正確に
キャビテイの形状にさせると共に、ワークが上下型から
解放されたときに所謂スプリングバック現象により変形
しないような圧力を掛ける。
1、ワーク内圧力102及び軸押しピストン19の変位
量103が制御される。成形が完了した段階で、前述の
図7以下の一連の動作に従って製品が得られる。
の作用により、型締めシリンダ装置のような比較的短い
シリンダで済むため、型締めに要する時間が短くでき、
応答性も良い等の効果がある。更に、複数の型締めシリ
ンダ装置の内から選択して作動させた場合には、型締め
に要する時間が更に短くでき、応答性も更に良くなる。
ド、5はボルスタ、6はタイロッド、7はナット、8は
上型、9は下型、10はキャビテイ、11はスライドシ
リンダ、12はスライドピストン、13a、13bはス
ライドシリンダ用回路、14は型締めブロック、15は
シリンダ、16はピストン、17a、17bは回路、1
8は軸押しシリンダ、19は軸押しピストン、20は軸
押しシリンダ用回路、21は軸押しピストン用回路、2
2は型締めシリンダ、23は型締めピストン、24a、
24bは型締めシリンダ用回路、101は型締め力、1
02はワーク内圧力、103は軸押しピストンの変位
量、104は軸押しシリンダの液圧力である。
Claims (4)
- 【請求項1】プレス機械のクラウンに水平方向に移動自
在に設けられ、クラウンとスライドとの間の位置と、ス
ライドをかわす位置とに亙って進退自在である型締めブ
ロックと、プレス機械のベッドとボルスタとの間に介在
し、前記ボルスタを昇降させる複数の型締めシリンダ装
置と、前記スライドに固定された上型と前記ボルスタに
固定された下型とで形成されたキャビテイ内に収容され
たワークの端面に向けて進退自在である軸押しピストン
を有し、前記型締めシリンダ装置で発生させる型締め力
を前記軸押しピストンで前記ワークの内部に供給する液
体によるワーク内圧力の上昇に合わせて上昇させる制御
にしたことを特徴とするハイドロフォーミング方法。 - 【請求項2】前記複数の型締めシリンダ装置を適宜選択
して作動させることを特徴とする請求項1記載のハイド
ロフォーミング方法。 - 【請求項3】プレス機械のクラウンに水平方向に移動自
在に設けられ、クラウンとスライドとの間の位置と、ス
ライドをかわす位置とに亙って進退自在である型締めブ
ロックと、プレス機械のベッドとボルスタとの間に介在
し、前記ボルスタを昇降させる複数の型締めシリンダ装
置と、前記スライドに固定された上型と前記ボルスタに
固定された下型とで形成されたキャビテイ内に収容され
たワークの端面に向けて進退自在である軸押しピストン
を有し、前記型締めシリンダ装置で発生させる型締め力
を前記軸押しピストンで前記ワークの内部に供給する液
体によるワーク内圧力の上昇に合わせて上昇させる構成
にしたことを特徴とするハイドロフォーミング装置。 - 【請求項4】前記複数の型締めシリンダ装置を適宜選択
して作動させることを特徴とする請求項3記載のハイド
ロフォーミング装置。
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---|---|---|---|
JP17385099A JP3537352B2 (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | ハイドロフォーミング方法及び装置 |
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CA002312229A CA2312229C (en) | 1999-06-21 | 2000-06-21 | Hydroforming method and hydroforming device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US7047780B2 (en) | 2001-06-29 | 2006-05-23 | Dana Corporation | Apparatus for performing a hydroforming operation |
-
1999
- 1999-06-21 JP JP17385099A patent/JP3537352B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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