JP3687955B2 - Hydroforming equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、昇降可能なスライドに装着された上型とボルスタに装着された下型とが接近状態において協働形成するキャビティ内に管状ワークを収容させかつ収容された管状ワーク内に軸押ピストンを利用して外部から圧液を注入しつつ当該ワークにハイドロフォーミングを施すハイドロフォーミング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図12において、スライド16に装着された金型20を構成する上型21とボルスタ15に装着された下型23とが接近状態において協働形成するキャビティ25内に管状ワークを収容させかつ収容された管状ワーク内に例えば軸押ピストン(軸押ピストンロッド72R)を利用して外部から圧液を注入しつつ当該ワークにハイドロフォーミングを施すハイドロフォーミングが知られている。
【0003】
スライド16は、スライド昇降手段30(スライドシリンダ31,スライドピストン32,スライドピストンロッド32R)によって昇降可能であり、金型20(21,23)を型締めすることができる。軸押ピストン(72R)は、軸押シリンダ71とともに軸押手段70を構成する。なお、本体11は、クラウン12,コラム13,ベッド14を含み、型締め力に耐えられるように構成されている。
【0004】
しかし、このハイドロフォーミング装置10Pでは、金型20の型締めがクラウン12に装着された1本の型締めシリンダ(スライド昇降手段30)で行われるので、必然的にシリンダの直径および上下ストローク長が大きくなる。つまり、型締めシリンダ(30)の内容積(油量)が大きいことから、型締め力を発生するために昇圧する油量が多く、型締め時間(上型が下型に接触してから成形に必要な圧力が発生するまでの時間)が長くなり、生産性の点で不利である。
【0005】
そこで、本出願人は、図13に示すように、型締めシリンダをベッド14側の型締めシリンダ60から構成し、クラウン12側のシリンダ装置30をスライド16(上型21)の昇降用専門にしたハイドロフォーミング装置10を提案(例えば、特願平11−173850号)した。
【0006】
図13において、シリンダ装置30でスライド16を下降しつつ上型21を下型23に接近させ、この接近状態において、型締めブロック位置決め手段(シリンダ装置45)を働かせて型締めブロック41を水平方向に移動させつつクラウン下部とスライド上部との間に介在させる。しかる後に、型締め手段(型締めピストン)60でボルスタ15(下型23)を上方に強制的に押上げて型締めする。
【0007】
つまり、型締め力は、上型21,スライド16および型締めブロック41を介して本体11(クラウン12・ベッド14間)に受けられる。かくして、キャビティ25内のワークに外部から圧液を注入しつつ当該ワークにハイドロフォーミングを施すことができる。
【0008】
この改良された新規の装置10では、シリンダ30の直径を小さくできるので型締め力を発生するために昇圧する油量が少なくて済むため、型締め時間が短くなり、生産性が高く合理的な成形(フォーミング加工)を行える。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、金型20(上型21、下型23)の大きさ・形態は、ワークの形態やフォーミング態様等に応じて決まる。しかし、一定高さの型締めブロックでは、一定高さ(1種類の)金型しか利用できない。
【0010】
かくして、金型寸法に対する適応性が狭く、金型製作コストを含む生産コスト高となる問題が内在する。
【0011】
本発明の目的は、金型の上下方向寸法に対する適応性が広いハイドロフォーミング装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、昇降可能なスライドに装着された上型とボルスタに装着された下型とが接近状態において協働形成するキャビティ内に管状ワークを収容させかつ収容された管状ワーク内に外部から圧液を注入しつつ当該ワークにハイドロフォーミングを施すハイドロフォーミング装置において、前記キャビティの協働形成後に型締めブロックを水平方向に移動させてクラウン下部とスライド上部との間に当該型締めブロックを介装可能に形成するとともに、型締めブロックの介装後に前記ボルスタを上昇させることにより下型を上型に押付けて型締め可能に形成し、さらに型締めブロックの上下方向寸法を調節する型締めブロック寸法調節手段を設け、金型の高さ変更を型締めブロックの上下方向寸法の調節により吸収可能に形成されたハイドロフォーミング装置である。
【0013】
かかる発明では、スライドに装着された上型とボルスタに装着された下型とを接近状態としてキャビティの協働形成後に、型締めブロックを水平方向に移動させてクラウン下部とスライド上部との間に当該型締めブロックを介装させる。
【0014】
この型締めブロックの介装後に、ボルスタを上昇させることにより下型を上型に押付けて、型締めする。このとき、上型は型締めブロックを介してクラウンに位置拘束される。かくして、キャビティ内に収容された管状ワーク内に外部から圧液を注入しつつ当該ワークにハイドロフォーミングを施す。
【0015】
次の管状ワークについてのハイドロフォーミングに関し、当該金型の上下方向寸法が先の場合よりも例えば小さく(大きく)なる場合には、型締めブロック寸法調節手段を働かせて、型締めブロックの上下方向寸法を大きく(小さく)調節する。かくして、金型の高さ変更(例えば、大→小)を型締めブロックの上下方向寸法の調節(小→大)により吸収することができる。
【0016】
したがって、ワーク形態や加工態様が異なるにも拘わらず金型の上下方向寸法を装置側の上下方向寸法に合わせて製作する必要がなくなる。よって、ワーク形態・加工態様等に対する金型の上下方向寸法上の適応性が広く、金型のコストを大幅に軽減できかつ迅速な金型製作ができるとともに、金型交換作業を迅速かつ簡単に行え取り扱い容易である。
【0017】
また、請求項2の発明は、前記型締めブロック寸法調節手段が、水平方向に移動可能として前記クラウン側に装着されたクラウン側型締めブロックと,クラウン側型締めブロックの水平移動方向と直交する水平方向に移動可能として前記スライド側に装着されたスライド側型締めブロックとの組合せで型締めブロックの上下方向寸法を調節可能に形成されたハイドロフォーミング装置である。
【0018】
かかる発明では、型締めブロック寸法調節手段は、例えば最初にスライド側に装着されたスライド側型締めブロックを水平方向に移動として、当該スライド側型締めブロックをクラウン下部とスライド上部との間に介在させる。
【0019】
次いで、クラウン側に装着されたクラウン側型締めブロックを、スライド側型締めブロックの水平移動方向と直交する水平方向に移動可能としてクラウン下部とスライド上部との間に介在させる。すなわち、クラウン側型締めブロックとスライド側型締めブロックとの上下方向の組合せで型締めブロックの上下方向寸法を調節することができる。
【0020】
したがって、請求項1の発明の場合と同様な作用効果を奏することができることに加え、さらに金型交換の度に使用後の型締めブロックをクラウン(または、スライド)から取外しかつこれから使用する型締めブロックをクラウン(または、スライド)に取付けるためのブロック交換作業を一掃化できるから、一段と生産性を向上できる。
【0021】
また、請求項3の発明は、前記クラウン側型締めブロックを水平左右方向に移動させて位置決めするクラウン側型締めブロック位置決め手段と、前記スライド側型締めブロックを形成する前側型締めブロックおよび後側型締めブロックを水平前後方向に移動させて位置決めするスライド側型締めブロック位置決め手段とを設け、前側型締めブロックおよび後側型締めブロックを水平前後方向に移動させた位置決め後にクラウン側型締めブロックを水平左右方向に移動させて位置決め可能かつ位置決め後の前側型締めブロックおよび後側型締めブロックとスライド側型締めブロックとの相対組合せ位置によって型締めブロックの上下方向寸法を調節可能に形成されたハイドロフォーミング装置である。
【0022】
かかる発明では、スライド側型締めブロック位置決め手段によって、前側型締めブロックおよび後側型締めブロックを水平前後方向に移動させて位置決めし、しかる位置決め後にクラウン側型締めブロック位置決め手段を働かせてクラウン側型締めブロックを水平左右方向に移動させて位置決めする。
【0023】
かくして、位置決め後の前側型締めブロックおよび後側型締めブロックとスライド側型締めブロックとの相対組合せ位置によって、型締めブロックの上下方向寸法を複数(この場合は、“2”)段階乃至無段階的に調節することができる。
【0024】
したがって、請求項2の発明の場合と同様な作用効果を奏することができることに加え、さらに型締めブロックの移動・位置決めを含む上下方向寸法調節を自動的に行えるので、一段と迅速かつ正確な金型交換を行えかつ取り扱いが容易である。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0026】
(第1の実施形態)
本ハイドロフォーミング装置10は、図1〜図3に示す如く、キャビティ25の協働形成後に型締めブロック(51、41)を水平方向に移動させてクラウン12の下部とスライド16の上部との間に当該型締めブロック(51、41)を介装可能に形成するとともに、型締めブロック(51、41)の介装後にボルスタ15を上昇させることにより下型23を型締めブロック(51、41)を介してクラウン12に位置拘束された上型21に押付けて型締め可能に形成し、さらに型締めブロック(51、41)の上下方向寸法を調節する型締めブロック寸法調節手段40を設け、金型20(上型21,下型23)の高さ変更を型締めブロック(51、41)の上下方向寸法の調節により吸収可能に形成されている。
【0027】
まず、ハイドロフォーミング装置10の基本的構成・機能を説明する。すなわち、ハイドロフォーミング装置10は、図3に示す昇降可能なスライド16に装着された上型21とボルスタ15に装着された下型23とが接近状態において協働形成するキャビティ25内に管状ワークを収容させかつ収容された管状ワーク内にこの実施形態では軸押ピストン72(軸押ピストンロッド72R)を利用して外部から圧液を注入しつつ当該ワークにハイドロフォーミングを施すことができるように構築されている。
【0028】
図3において、装置本体11は、下方のベッド14と上方のクラウン12とをコラム13を介してタイロッド17(ナット18)で連結した構造である。
【0029】
クラウン12に上下方向に往復移動可能に装着されたスライド16は、スライド昇降手段30(スライドシリンダ31,上室31U,下室31D,スライドピストン32,スライドピストンロッド32R)で、昇降される。このスライド16に上型21(金型20)および図1に示す詳細後記のスライド側型締めブロック位置決め手段55が装着されている。
【0030】
ボルスタ15は、型締め手段60で上方に押上げられる。この型締め手段60は、この実施形態では、複数(5つ)のシリンダ装置(型締めシリンダ61,上室61U,下室61D,型締めピストン62,型締めピストンロッド62R)から形成してある。シリンダ装置の小型化およびボルスタ15への押上力を平面的かつ全面的に均一化するためである。
【0031】
このボルスタ15には、下型23(金型20)および左右1対のシリンダ装置(軸押シリンダ71,一方室71A,他方室71B,軸押ピストン72,軸押ピストンロッド72R)からなる軸押手段70が装着されている。
【0032】
クラウン12には、左右1対のクラウン側型締めブロック41が水平方向(図3で左右方向)に移動自在に装着されており、各クラウン側型締めブロック41は、クラウン側型締めブロック位置決め手段45を構成する当該各シリンダ装置(ブロックシリンダ46,一方室46A,他方室46B,ブロックピストン47,ブロックピストンロッド47R)で水平方向の位置決めされる。
【0033】
かかる基本的構成(スライド側型締めブロック51は無いものとする。)の装置10では、まずスライド昇降手段30を働かせてスライドピストンロッド32Rを図4に示すZ1方向に下降させて、スライド16(上型21)を下型23に接近するまで降下させる。つまり、クラウン12の下部とスライド16の上部との間に空間Sを確保する。
【0034】
次いで、クラウン側型締めブロック位置決め手段45を働かせて、各クラウン側型締めブロック41,41を図5でX1(水平方向)に移動させかつ所定位置(スライド16の上部の係合部16U,16Uに対向する位置)に位置決めする。
【0035】
しかる後に、図6に示す如く、型締め手段60[図4〜図10では、シリンダ装置(型締めシリンダ61等)の数を“3”として図示簡略化してある。]を働かせて、ボルスタ15をZ2方向に押上げて型(20…21,23)締めを行う。型締め力は、スライド16および型締めブロック(クラウン側型締めブロック41)を介してクラウン12(装置本体11)で受けられる。
【0036】
ここに、スライド昇降手段30を形成するシリンダ装置(スライドシリンダ31,上室31U,下室31D,スライドピストン32,スライドピストンロッド32R)には型締め力が加わらないので、当該各シリンダ装置の小径化(小容量化)を図れると理解される。つまり、高速性および応答性を大幅に向上できる。
【0037】
その後に、軸押手段70を働かせて軸押ピストンロッド72R,72Rを図7に示すX2方向に押圧しつつキャビティ25内の管状ワークの両端開口部を液シールして当該ワーク内に圧液を注入しつつハイドロフォーミングを施す。ワーク外観は、金型20(21,23)の内形状に仕上げられる。
【0038】
ハイドロフォーミング完了後に、軸押手段70を逆動作させて軸押ピストンロッド72R,72Rを図8に示すX3方向に後退させる。次いで、図9に示す如く、型締め手段60を開放動作させボルスタ15をZ3方向に移動(降下)させる。これにより、スライド16が降下するので、スライド上部16Uは型締めブロック(41)の下面から離れる。
【0039】
したがって、クラウン側型締めブロック位置決め手段45を先とは逆に働かせて、各クラウン側型締めブロック41,41を図10でX4(水平方向)に移動させて初期位置に戻す。
【0040】
しかる後に、スライド昇降手段30によってスライドピストンロッド32RをZ4方向に上昇させ、スライド16(上型21)を下型23から離反させる。製品を取出すことができる。新たなワークをキャビティ25内にセット(収容)したら、図4〜図10を繰り返すことによりハイドロフォーミングを連続的に行える。
【0041】
ここにおいて、本発明で特徴的な型締めブロック寸法調節手段40は、この実施形態では、図1,図2に示す如く上記したクラウン側型締めブロック41およびクラウン側型締めブロック位置決め手段45と、スライド側型締めブロック51およびスライド側型締めブロック位置決め手段55とから形成されている。このスライド側型締めブロック51は、図1で左右方向(装置本体の前後方向)に摺動自在に装着された前側型締めブロック51Fと後側型締めブロック51Rとからなる。
【0042】
すなわち、型締めブロック寸法調節手段40は、水平方向(図5のX1、図10のX4)に移動可能としてクラウン12側に装着されたクラウン側型締めブロック41と,クラウン側型締めブロック41の水平移動方向(X1,X4)と直交する水平方向(Y1,Y2)に移動可能としてスライド16側に装着されたスライド側型締めブロック51(51F,51R)との組合せで型締めブロックの上下方向寸法を調節可能に形成してある。
【0043】
しかも、クラウン側型締めブロック位置決め手段45と、スライド側型締めブロック位置決め手段55とを設け、スライド側型締めブロック51である前側型締めブロック51Fおよび後側型締めブロック51Rを水平前後方向(図1のY1およびY2)に移動させての位置決め後に、クラウン側型締めブロック41を水平左右方向に移動させて位置決め可能かつ位置決め後の前側型締めブロック51Fおよび後側型締めブロック51Rとクラウン側型締めブロック41との相対組合せ位置によって型締めブロックの上下方向寸法を調節可能に形成してある。
【0044】
詳しくは、図3で右側面側から見た図1において、スライド16の上部側(なお、図3〜図10は全体的構成・機能の説明便宜のためにスライド上部形態を図示簡略してあるので図1の場合と異なる。しかし、実際には図1のように形成してある。)の前後には、前起立壁16VFと後起立壁16VRが設けられ、左右には各1対の前側型締めブロックガイド16FFと後側型締めブロックガイド16FRとが設けられている。
【0045】
前側型締めブロック51Fは、前側型締めブロックガイド16FFによりY1(Y2)方向に摺動自在にガイドされている。同様に、後側型締めブロック51Rは、左右1対の後側型締めブロックガイド16FRによりY1(Y2)方向に摺動自在にガイドされている。
【0046】
前起立壁16VFと後起立壁16VRには、型締めブロック寸法調節手段40の一部を構成するスライド側型締めブロック位置決め手段55の前側シリンダ装置(ブロックシリンダ56,一方室56A,他方室56B,ブロックピストン57,ブロックピストンロッド57R)と、後側のシリンダ装置(ブロックシリンダ56,一方室56A,他方室56B,ブロックピストン57,ブロックピストンロッド57R)とが装着されている。
【0047】
そして、各ブロックピストンロッド57R(57R)の先端部は、当該各型締めブロック51F(51R)の基端側51FU(51RU)の中心に連結固定されている。
【0048】
型締めブロック51F(51R)は、図2に示す如く、高さが2hの基端部51FU(51FR)と高さがhの突出先端部51FD(51RD)とからなる。これに対応するクラウン側型締めブロック41は、高さが2hの上部基端部41Uと下部先端部41Dとからなる。
【0049】
かくして、クラウン側型締めブロック位置決め手段45によってクラウン側型締めブロック41の位置決めを行う直前状態を示す図4において、今回使用する金型20の上下方向寸法が小さい(低い)場合には、スライド側型締めブロック位置決め手段55の前・後側シリンダ装置(ブロックシリンダ56,一方室56A,他方室56B,ブロックピストン57,ブロックピストンロッド57R)を駆動して、型締めブロック51F,51RをY1方向に移動させつつ図1(A)に示す位置に位置決めする。しかる後に、クラウン側型締めブロック位置決め手段45によって、クラウン側型締めブロック41を図5のX1方向に移動させて位置決めする。
【0050】
すなわち、前・後側型締めブロック51F,51Rは、図2(A)に示すように、高さがhの突出先端部51FD,51RDが突き当たり、これが形成する凹部にクラウン側型締めブロック41の高さがhの下部先端部41Dが嵌る。
【0051】
したがって、クラウン側型締めブロック41の高さが2hの上部基端部41Uの両端側が、型締めブロック51F,51Rの図2(A)に示す高さが2hの基端部51FU,51FRに乗るので、型締めブロック全体(51F,51R、41)の高Hさは、4hとなる。
【0052】
これに対して、今回使用する金型20の上下方向寸法が大きい(高い)場合には、スライド側型締めブロック位置決め手段55の前・後側シリンダ装置(ブロックシリンダ56,一方室56A,他方室56B,ブロックピストン57,ブロックピストンロッド57R)を駆動して、型締めブロック51F,51RをY1方向に移動させつつ図1(B)に示す位置に位置決めする。しかる後に、クラウン側型締めブロック位置決め手段45によって、クラウン側型締めブロック41を図5のX1方向に移動させて位置決めする。
【0053】
すなわち、前・後側型締めブロック51F,51Rは、図2(B)に示すように、高さがhの突出先端部51FD,51RDが前後方向に離れ、この隙間にクラウン側型締めブロック41の高さがhの下部先端部41Dが嵌る。したがって、クラウン側型締めブロック41の高さが2hの上部基端部41Uの両側がスライド側型締めブロック51F,51Rの高さがhの突出先端部51FD,51RDに乗るので、型締めブロック(51F,51R、41)の高Hさは、3hとなる。
【0054】
つまり、金型20(21,23)の高さがh分だけ異なる場合でも、その上下方向寸法(h)を型締めブロックの上下方向寸法調節により吸収させることができる。
【0055】
かかる構成の実施形態では、次の管状ワークについてのハイドロフォーミングに関し、金型20の上下方向寸法が先の場合よりも例えば小さく(大きく)なる場合には、型締めブロック寸法調節手段40を働かせて、型締めブロック(51F,51R、41)の上下方向寸法を図1(A)および図2(A)に示す如く4hに大きく(3hに小さく)するように調節する。
【0056】
すなわち、金型20の高さ変更(例えば、大→小)を型締めブロックの上下方向寸法の調節(小→大)により吸収することができる。
【0057】
したがって、ワーク形態や加工態様が異なるにも拘わらず金型20(21,23)の上下方向寸法を装置10側の上下方向寸法に合わせて製作する必要がなくなる。よって、ワーク形態・加工態様等に対する金型20(21,23)の上下方向寸法上の適応性が広く、金型のコストを大幅に軽減できかつ迅速な金型製作ができるとともに、金型交換作業を迅速かつ簡単に行え取り扱い容易である。
【0058】
さらに、これにより型締めブロック(41等)および型締め手段60を導入した先提案装置10の実用性を飛躍的に向上できかつ大幅な普及拡大に大きく貢献できる。
【0059】
また、型締めブロック寸法調節手段40が、最初にスライド16側に装着されたスライド側型締めブロック51(51F,51R)を水平方向(Y1)に移動して、当該スライド側型締めブロックをクラウン下部とスライド上部との間に介在させ、次いでクラウン12側に装着されたクラウン側型締めブロック41をスライド側型締めブロックの水平移動方向と直交する水平方向(X1)に移動可能としてクラウン下部とスライド上部との間に介在させる。すなわち、クラウン側型締めブロック41とスライド側型締めブロック51(51F,51R)との上下方向の組合せで、型締めブロックの上下方向寸法を調節することができる。
【0060】
したがって、金型交換の度に使用後の型締めブロック(41等)をクラウン12(または、スライド16)から取外しかつこれから使用する型締めブロックをクラウン(または、スライド)に取付けるためのブロック交換作業を一掃化できるから、一段と生産性を向上できる。
【0061】
また、スライド側型締めブロック位置決め手段55によって、前側型締めブロック51Fおよび後側型締めブロック51Rを水平前後方向(Y1)に移動させて位置決めし、しかる後にクラウン側型締めブロック位置決め手段45を働かせてクラウン側型締めブロック41を水平左右方向(X1)に移動させて位置決め可能に形成されている。
【0062】
かくして、位置決め後の前側型締めブロック51Fおよび後側型締めブロック51Rとクラウン側型締めブロック41との相対組合せ位置によって、型締めブロック(41等)の上下方向寸法を複数(この場合は、“2”)段階乃至無段階的に調節することができる。つまり、型締めブロックの移動・位置決めを含む上下方向寸法調節を自動的に行えるので、一段と迅速かつ正確な金型交換を行えかつ取り扱いが容易である。
【0063】
なお、以上の第1の実施形態では、型締めブロック寸法調節手段40がクラウン側型締めブロック41とスライド側型締めブロック51(51F,51R)との組合せによって型締めブロック全体の上下方向寸法を調節可能に構築した場合について説明したが、型締めブロックはクラウン側型締めブロックのみまたはスライド側型締めブロックのみで調節可能に構築することもできる。例えば、複数枚のクラウン側(スライド側)型締めブロックの組合せによる。
【0064】
(第2の実施形態)
この第2の実施形態は、図11に示す如く、基本的構成(型締めブロック寸法調節手段40を除く。)が第1の実施形態の場合(図3)と同様とされているが、型締めブロック寸法調節手段40が左右型締めブロック41および左右型締めブロック位置決め手段45LRと、前後型締めブロック51および前後型締めブロック位置決め手段55FRとから形成されている。
【0065】
つまり、左右型締めブロック41および左右型締めブロック位置決め手段45LRは、第1の実施形態の場合(クラウン側型締めブロック41およびクラウン側型締めブロック位置決め手段45)と同様であり、クラウン12側に左右型締めブロック41が左右水平方向に移動可能に装着されている。
【0066】
前後型締めブロック51および前後型締めブロック位置決め手段55FRは、第1の実施形態の場合(スライド側型締めブロック51およびスライド側型締めブロック位置決め手段55)と同様であるが、前後型締めブロック55はクラウン12側に前後水平方向に移動可能に装着されている。
【0067】
すなわち、型締めブロック寸法調節手段40は、寸法(Hl)の大きな左右型締めブロック41と、寸法(Hs)の小さな前後型締めブロック51とのいずれかを選択的にクラウン12およびスライド16間に位置決めすることにより型締めブロック(41,51)の上下方向寸法を調節可能に形成してある。
【0068】
つまり、金型20(21,23)の高さがh分だけ異なる場合でも、その上下方向寸法(h)を型締めブロックの上下方向寸法調節(h=Hl−Hs)により吸収させることができる。
【0069】
しかして、この第2の実施形態によれば、第1の実施形態の場合と同様にワーク形態や加工態様が異なるにも拘わらず金型の上下方向寸法を装置側の上下方向寸法に合わせて製作する必要がなくなる。よって、ワーク形態・加工態様等に対する金型の上下方向寸法上の適応性が広く、金型のコストを大幅に軽減できかつ迅速な金型製作ができるとともに、金型交換作業を迅速かつ簡単に行え取り扱い容易である。しかも、上下方向寸法の異なる型締めブロックの交換方式であるから、構造簡単でかつ適応性が広い。
【0070】
なお、前後型締めブロック51および前後型締めブロック位置決め手段55FRは、スライド16側に装着するように構築してもよい。
【0071】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、キャビティの協働形成後に型締めブロックを水平方向に移動させてクラウン下部とスライド上部との間に当該型締めブロックを介装可能、型締めブロックの介装後にボルスタを上昇させることにより下型を上型に押付けて型締め可能に形成し、さらに型締めブロックの上下方向寸法を調節する型締めブロック寸法調節手段を設け、金型の高さ変更を型締めブロックの上下方向寸法の調節により吸収可能に形成されたハイドロフォーミング装置であるから、ワーク形態や加工態様が異なるにも拘わらず金型の上下方向寸法を装置側の上下方向寸法に合わせて製作する必要がなくなる。よって、ワーク形態・加工態様等に対する金型の上下方向寸法上の適応性が広く、金型のコストを大幅に軽減できかつ迅速な金型製作ができるとともに、金型交換作業を迅速かつ簡単に行え取り扱い容易である。
【0072】
また、請求項2の発明によれば、型締めブロック寸法調節手段が、水平方向に移動可能なクラウン側型締めブロックと,クラウン側型締めブロックの水平移動方向と直交する水平方向に移動可能なスライド側型締めブロックとの組合せで型締めブロックの上下方向寸法を調節可能に形成されているので、請求項1の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、さらに金型交換の度に使用後の型締めブロックをクラウン(または、スライド)から取外しかつこれから使用する型締めブロックをクラウン(または、スライド)に取付けるためのブロック交換作業を一掃化できるから、一段と生産性を向上できる。
【0073】
また、請求項3の発明によれば、クラウン側型締めブロック位置決め手段とスライド側型締めブロック位置決め手段とを設け、前側型締めブロックおよび後側型締めブロックを水平前後方向に移動させた位置決め後にクラウン側型締めブロックを水平左右方向に移動させて位置決め可能かつ位置決め後の前側型締めブロックおよび後側型締めブロックとスライド側型締めブロックとの相対組合せ位置によって型締めブロックの上下方向寸法を調節可能に形成されているので、請求項2の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、さらに型締めブロックの移動・位置決めを含む上下方向寸法調節を自動的に行えるので、一段と迅速かつ正確な金型交換を行えかつ取り扱いが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る型締めブロック寸法調節手段を説明するための右側面図である。
【図2】同じく、型締めブロックおよび上下方向寸法調節原理を説明するための図である。
【図3】同じく、全体正面図である。
【図4】同じく、スライド下降工程を説明するための図である。
【図5】同じく、型締めブロックの使用前移動工程を説明するための図である。
【図6】同じく、型締め工程を説明するための図である。
【図7】同じく、軸押工程を説明するための図である。
【図8】同じく、軸押解放工程を説明するための図である。
【図9】同じく、型締め解放工程を説明するための図である。
【図10】同じく、型締めブロックの使用後移動工程を説明するための図である。
【図11】本発明の第2の実施形態に係る全体正面図である。
【図12】従来例に係るハイドロフォーミング装置を説明するための全体正面図である。
【図13】先提案に係るハイドロフォーミング装置を説明するための全体正面図である。
【符号の説明】
10 ハイドロフォーミング装置
12 クラウン
15 ボルスタ
16 スライド
20 金型
21 上型
23 下型
25 キャビティ
30 スライド昇降手段
31 スライドシリンダ
32 スライドピストン
32R スライドピストンロッド
40 型締めブロック寸法調節手段
41 クラウン側型締めブロック(型締めブロック)
45 クラウン側型締めブロック位置決め手段
46 ブロックシリンダ
47 ブロックピストン
47R ピストンロッド
51 スライド側型締めブロック(型締めブロック)
51F 前側型締めブロック(型締めブロック)
51R 後側型締めブロック(型締めブロック)
55 スライド側型締めブロック位置決め手段
56 ブロックシリンダ
57 ブロックピストン
57R ピストンロッド
60 型締め手段
61 型締めシリンダ
62 型締めピストン
62R 型締めピストンロッド
70 軸押手段
71 軸押シリンダ
72 軸押ピストン
72R 軸押ピストンロッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, a tubular work is accommodated in a cavity in which an upper mold mounted on a slide that can be moved up and down and a lower mold mounted on a bolster are cooperatively formed in an approaching state, and an axial piston is accommodated in the accommodated tubular work. The present invention relates to a hydroforming apparatus that applies hydroforming to a workpiece while injecting a pressurized liquid from the outside.
[0002]
[Prior art]
In FIG. 12, a tubular work is accommodated and accommodated in a
[0003]
The
[0004]
However, in this hydroforming apparatus 10P, the
[0005]
Therefore, as shown in FIG. 13, the applicant of the present invention has a mold clamping cylinder composed of a
[0006]
In FIG. 13, the
[0007]
That is, the mold clamping force is received by the main body 11 (between the
[0008]
In this improved and
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the size and form of the mold 20 (the
[0010]
Thus, there is a problem that the adaptability to the mold size is narrow and the production cost including the mold production cost is high.
[0011]
An object of the present invention is to provide a hydroforming apparatus having a wide adaptability to the vertical dimension of a mold.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a tubular workpiece is accommodated in a cavity in which an upper mold mounted on a slide that can be moved up and down and a lower mold mounted on a bolster are cooperatively formed in an approaching state. In a hydroforming apparatus that applies hydroforming to the workpiece while injecting pressurized liquid from the outside, the mold clamping block is moved in the horizontal direction after cooperating formation of the cavity so that the mold clamping block is interposed between the crown lower part and the slide upper part. A die that can be clamped by pressing the lower die against the upper die by raising the bolster after the clamping block is interposed, and further adjusting the vertical dimension of the clamping block Clamping block dimension adjustment means is provided, and the mold height change can be absorbed by adjusting the vertical dimension of the mold clamping block. Idro is a forming apparatus.
[0013]
In such an invention, the upper mold mounted on the slide and the lower mold mounted on the bolster are brought into an approaching state, and after the cooperative formation of the cavity, the mold clamping block is moved in the horizontal direction between the crown lower part and the slide upper part. The clamping block is interposed.
[0014]
After the clamping block is interposed, the lower die is pressed against the upper die by raising the bolster and the die is clamped. At this time, the position of the upper mold is restrained by the crown via the mold clamping block. Thus, hydroforming is performed on the work while injecting the pressurized liquid from the outside into the tubular work housed in the cavity.
[0015]
Regarding hydroforming for the next tubular workpiece, when the vertical dimension of the mold is smaller (larger) than the previous case, for example, the vertical dimension of the mold clamping block is activated by using the mold clamping block dimension adjusting means. Increase (decrease). Thus, changes in the height of the mold (for example, large → small) can be absorbed by adjusting the vertical dimension of the clamping block (small → large).
[0016]
Therefore, it is not necessary to manufacture the mold according to the vertical dimension on the apparatus side in spite of different work forms and machining modes. Therefore, the vertical dimension of the mold is widely adaptable to the workpiece form, machining mode, etc., the cost of the mold can be greatly reduced, and the mold can be manufactured quickly, and the mold replacement work can be done quickly and easily. Easy to handle.
[0017]
According to the invention of
[0018]
In this invention, the mold clamping block size adjusting means, for example, moves the slide-side mold clamping block first mounted on the slide side in the horizontal direction, and interposes the slide-side mold clamping block between the crown lower part and the slide upper part. Let
[0019]
Next, the crown-side clamping block mounted on the crown side is moved between the lower part of the crown and the upper part of the slide so as to be movable in the horizontal direction perpendicular to the horizontal movement direction of the slide-side clamping block. That is, the vertical dimension of the clamping block can be adjusted by the combination of the crown-side clamping block and the slide-side clamping block in the vertical direction.
[0020]
Therefore, in addition to being able to achieve the same operational effects as in the case of the invention of
[0021]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a crown side mold clamping block positioning means for moving and positioning the crown side mold clamping block in the horizontal and horizontal directions, a front mold clamping block and a rear side forming the slide side mold clamping block. And a slide-side mold clamping block positioning means for moving the mold clamping block in the horizontal front-rear direction to position the crown-side mold clamping block after positioning by moving the front mold clamping block and the rear mold clamping block in the horizontal front-rear direction. Hydro is formed so that it can be positioned by moving it horizontally and horizontally, and the vertical dimension of the clamping block can be adjusted by the relative position of the front clamping block and the rear clamping block and the sliding clamping block after positioning. Forming device.
[0022]
In this invention, the slide side mold clamping block positioning means moves and positions the front mold clamping block and the rear mold clamping block in the horizontal front-rear direction, and after the positioning, the crown side mold clamping block positioning means is operated to act on the crown side mold. Position the fastening block by moving it horizontally and horizontally.
[0023]
Thus, depending on the position of the front mold clamping block after positioning and the relative combination position of the rear mold clamping block and the slide mold clamping block, a plurality of (in this case, “2”) dimensions of the mold clamping block are provided in stages. Can be adjusted.
[0024]
Therefore, in addition to being able to achieve the same operational effects as in the case of the invention of
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0026]
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 to 3, the
[0027]
First, the basic configuration / function of the
[0028]
In FIG. 3, the apparatus main body 11 has a structure in which a lower bed 14 and an
[0029]
The
[0030]
The bolster 15 is pushed upward by the mold clamping means 60. In this embodiment, the mold clamping means 60 is formed by a plurality of (five) cylinder devices (a mold clamping cylinder 61, an upper chamber 61U, a lower chamber 61D, a mold clamping piston 62, and a mold clamping piston rod 62R). . This is to reduce the size of the cylinder device and make the push-up force to the bolster 15 flat and even.
[0031]
The bolster 15 has a shaft pusher comprising a lower die 23 (die 20) and a pair of left and right cylinder devices (
[0032]
A pair of left and right crown side clamping blocks 41 are mounted on the
[0033]
In the
[0034]
Next, the crown-side mold clamping block positioning means 45 is operated to move the crown-side mold clamping blocks 41, 41 to X1 (horizontal direction) in FIG. 5 and to a predetermined position (the engaging portions 16U, 16U on the upper portion of the slide 16). (Position opposite to).
[0035]
Thereafter, as shown in FIG. 6, the mold clamping means 60 [in FIG. 4 to FIG. 10, the number of cylinder devices (the mold clamping cylinder 61 and the like) is “3”, and the illustration is simplified. ], The bolster 15 is pushed up in the Z2 direction, and the molds (20... 21, 23) are tightened. The clamping force is received by the crown 12 (device main body 11) through the
[0036]
Here, no clamping force is applied to the cylinder devices (the
[0037]
Thereafter, the shaft pressing means 70 is operated to press the shaft pressing piston rods 72R and 72R in the X2 direction shown in FIG. Hydroforming while injecting. The work appearance is finished to the inner shape of the mold 20 (21, 23).
[0038]
After the hydroforming is completed, the shaft pressing means 70 is reversely operated to retract the shaft pressing piston rods 72R and 72R in the X3 direction shown in FIG. Next, as shown in FIG. 9, the mold clamping means 60 is opened to move (lower) the bolster 15 in the Z3 direction. Thereby, since the
[0039]
Accordingly, the crown side mold clamping block positioning means 45 is operated in the opposite direction to move the respective crown side mold clamping blocks 41, 41 in X4 (horizontal direction) in FIG. 10 to return to the initial position.
[0040]
Thereafter, the slide piston rod 32R is raised in the Z4 direction by the slide lifting means 30, and the slide 16 (upper die 21) is separated from the
[0041]
In this embodiment, the mold clamping block dimension adjusting means 40 characteristic of the present invention includes a crown side
[0042]
In other words, the mold clamping block size adjusting means 40 includes a crown side
[0043]
In addition, the crown side mold clamping block positioning means 45 and the slide side mold clamping block positioning means 55 are provided, and the front
[0044]
Specifically, in FIG. 1 as viewed from the right side surface in FIG. 3, the upper side of the slide 16 (Note that FIGS. 3 to 10 are simplified illustrations of the slide upper portion for convenience of explanation of the overall configuration and function. Therefore, it is different from the case of Fig. 1. However, it is actually formed as shown in Fig. 1.) A front standing wall 16VF and a rear standing wall 16VR are provided before and after, and a pair of front sides are provided on the left and right. A mold clamping block guide 16FF and a rear mold clamping block guide 16FR are provided.
[0045]
The front
[0046]
The front standing wall 16VF and the rear standing wall 16VR are provided on the front cylinder device (block
[0047]
And the front-end | tip part of each block piston rod 57R (57R) is connected and fixed to the center of the base end side 51FU (51RU) of each said
[0048]
As shown in FIG. 2, the
[0049]
Thus, in FIG. 4 showing the state immediately before the crown
[0050]
That is, as shown in FIG. 2 (A), the front and rear
[0051]
Accordingly, both end sides of the upper base end portion 41U having a height of the crown-side
[0052]
On the other hand, when the vertical dimension of the
[0053]
That is, as shown in FIG. 2B, the front and rear
[0054]
That is, even when the height of the mold 20 (21, 23) differs by h, the vertical dimension (h) can be absorbed by adjusting the vertical dimension of the clamping block.
[0055]
In the embodiment having such a configuration, when the vertical dimension of the
[0056]
That is, the height change (for example, large → small) of the
[0057]
Therefore, it is not necessary to manufacture the mold 20 (21, 23) in accordance with the vertical dimension on the
[0058]
In addition, this makes it possible to dramatically improve the practicality of the previously proposed
[0059]
Further, the mold clamping block size adjusting means 40 moves the slide-side mold clamping block 51 (51F, 51R) initially mounted on the
[0060]
Therefore, the block exchanging work for removing the used clamping block (41, etc.) from the crown 12 (or slide 16) and attaching the clamping block to be used from now on to the crown (or slide) every time the mold is exchanged. This can further improve productivity.
[0061]
Further, the front
[0062]
Thus, depending on the relative combination positions of the front-
[0063]
In the first embodiment described above, the mold clamping block size adjusting means 40 determines the vertical dimension of the entire mold clamping block by combining the crown side
[0064]
(Second Embodiment)
In the second embodiment, as shown in FIG. 11, the basic configuration (excluding the mold clamping block size adjusting means 40) is the same as that in the first embodiment (FIG. 3). The clamping block size adjusting means 40 is formed of a left and right
[0065]
That is, the left and right mold clamping blocks 41 and the left and right mold clamping block positioning means 45LR are the same as those in the first embodiment (crown
[0066]
The front / rear
[0067]
In other words, the mold clamping block dimension adjusting means 40 selectively selects either the left / right
[0068]
That is, even when the height of the mold 20 (21, 23) differs by h, the vertical dimension (h) can be absorbed by the vertical dimension adjustment (h = Hl−Hs) of the clamping block. .
[0069]
Thus, according to the second embodiment, the vertical dimension of the mold is adjusted to the vertical dimension on the apparatus side, although the workpiece form and the machining mode are different as in the case of the first embodiment. No need to make. Therefore, the vertical dimension of the mold is widely adaptable to the workpiece form, machining mode, etc., the cost of the mold can be greatly reduced, and the mold can be manufactured quickly, and the mold replacement work can be done quickly and easily. Easy to handle. Moreover, since the mold clamping block has a different vertical dimension, the structure is simple and the applicability is wide.
[0070]
The front / rear
[0071]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the mold clamping block can be moved in the horizontal direction after the cavity is formed cooperatively, and the mold clamping block can be interposed between the crown lower part and the slide upper part. By raising the bolster, the lower mold is pressed against the upper mold so that it can be clamped, and a clamping block dimension adjusting means is provided to adjust the vertical dimension of the clamping block, and the mold height change is clamped. Because it is a hydroforming device that can be absorbed by adjusting the vertical dimension of the block, the vertical dimension of the mold is made to match the vertical dimension on the device side, despite the workpiece form and machining mode being different. There is no need. Therefore, the vertical dimension of the mold is widely adaptable to the workpiece form, machining mode, etc., the cost of the mold can be greatly reduced, and the mold can be manufactured quickly, and the mold replacement work can be done quickly and easily. Easy to handle.
[0072]
According to the invention of
[0073]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a right side view for explaining mold clamping block size adjusting means according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is also a view for explaining a clamping block and a vertical dimension adjusting principle.
FIG. 3 is an overall front view of the same.
FIG. 4 is also a diagram for explaining a slide lowering process.
FIG. 5 is also a view for explaining a pre-use moving process of the mold clamping block.
FIG. 6 is also a diagram for explaining a mold clamping step.
FIG. 7 is also a diagram for explaining a shaft pressing process.
FIG. 8 is also a view for explaining a shaft pressing release process.
FIG. 9 is also a diagram for explaining a mold clamping release process.
FIG. 10 is also a view for explaining a post-use moving process of the clamping block.
FIG. 11 is an overall front view according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an overall front view for explaining a conventional hydroforming apparatus.
FIG. 13 is an overall front view for explaining the hydroforming apparatus according to the previous proposal.
[Explanation of symbols]
10 Hydroforming equipment
12 Crown
15 Bolster
16 slides
20 Mold
21 Upper mold
23 Lower mold
25 cavity
30 Slide lifting / lowering means
31 Slide cylinder
32 Slide piston
32R Slide piston rod
40 Clamping block dimension adjusting means
41 Crown side clamping block (Clamping block)
45 Crown side clamping block positioning means
46 Block cylinder
47 Block piston
47R piston rod
51 Slide side clamping block (Clamping block)
51F Front side clamping block (Clamping block)
51R Rear clamping block (Clamping block)
55 Slide-side clamping block positioning means
56 Block cylinder
57 Block piston
57R piston rod
60 Clamping means
61 Clamping cylinder
62 Clamping piston
62R clamping piston rod
70 Shaft pushing means
71 Axial cylinder
72 Axial piston
72R shaft push piston rod
Claims (3)
前記キャビティの協働形成後に型締めブロックを水平方向に移動させてクラウン下部とスライド上部との間に当該型締めブロックを介装可能に形成するとともに、型締めブロックの介装後に前記ボルスタを上昇させることにより下型を上型に押付けて型締め可能に形成し、さらに型締めブロックの上下方向寸法を調節する型締めブロック寸法調節手段を設け、金型の高さ変更を型締めブロックの上下方向寸法の調節により吸収可能に形成したハイドロフォーミング装置。A tubular work is accommodated in a cavity formed by cooperation of an upper mold mounted on a slide that can be raised and lowered and a lower mold mounted on a bolster in an approaching state, and pressurized liquid is injected into the accommodated tubular work from the outside. While hydroforming equipment that applies hydroforming to the workpiece,
After the formation of the cavity, the mold clamping block is moved in the horizontal direction so that the mold clamping block can be interposed between the lower part of the crown and the upper part of the slide, and the bolster is raised after the clamping block is installed. The lower mold is pressed against the upper mold so that the mold can be clamped, and the mold clamping block dimension adjusting means is provided to adjust the vertical dimension of the mold clamping block. Hydroforming device that can be absorbed by adjusting the direction dimension.
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