JP3808724B2 - 液圧成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルジ成形、ハイドロフォーム成形などを行う液圧成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液圧成形装置は、開閉可能な金型の内部に金属管などの成形素材を入れ、高い液圧を成形素材の内部に加えることにより、成形素材を金型の内部形状に沿って塑性変形させる装置である。このため高い内圧によって開こうとする金型を強い力で型締めしながら成形を行う必要がある。
【０００３】
そこで従来は図４に示すように、大型の油圧プレス機のラム１とテーブル２とにそれぞれ金型３，４を取り付けて型締めを行っていた。この装置は同一製品の大量生産には適しているが、同一装置により多種類の製品を成形しようとする場合の金型交換が容易ではなく、また金型メンテナンスのための取り外しや取付けも容易ではなかった。特に上金型はラム１の下面に取付けられているため、作業員がラム１とテーブル２との間の狭い空間で作業しなければならず、作業性が悪く、危険でもあった。また交換時に重量のある上金型を横方向に引き出す装置も必要であった。
【０００４】
このほか、特開平８−１８７５２３号公報に示されるように、フレームの上部から斜め下方に延びる流体アクチュエータ（油圧シリンダ）の下端に上部プラテンを設け、この上部プラテンの下面に上金型を取付け、固定された下部プラテン上に取付けた下金型との間で型締めを行う装置も提案されている。しかしこの装置も上記した油圧プレス機と同様に金型交換が容易ではなく、上金型の交換の際には流体アクチュエータから上部プラテンを外すか、上部プラテンから金型を外す必要があり、装置停止時間が長くなるという問題があった。
【０００５】
また上記した従来技術はいずれも、金型の開閉と型締めとを同一の油圧シリンダにより行っているため、サイクルタイムが非常に長くなるという問題も有している。そこで金型の開閉装置を型締め機構と並列に設け、開閉装置において成形素材を金型内に供給して型を閉じ、この金型を型締め装置まで移動して液圧成形することも考えられる。しかし金型の内面形状と成形素材との形状差などによって金型間に隙間が生ずることがあり、開閉装置から開閉装置まで移動する間に上下の金型間の隙間が開いてしまうことがある。従ってこの場合にも、型締め装置で金型間の隙間を完全になくした後でなければ軸押し機構による成形素材の端部のシールを行うことができず、サイクルタイムを大幅に短縮するには至らなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、金型交換を容易かつ安全に行うことができ、しかもサイクルタイムを従来よりも大幅に短縮することができる液圧成形装置を提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の液圧成形装置は、２つ以上に分割された金型及びその開閉機構を有する成形金型ユニットと、液圧成形時に金型が開くことを抑制する型締め機構と、この型締め機構から前記成形金型ユニットを出し入れする移動機構とを備え、前記開閉機構がモータと送りねじにより型締め機構の外部で金型を閉鎖してその状態を維持できるものであり、型締め機構がその内部に移動された金型の開きを抑制するＣ型フレームであることを特徴とするものである。
【０００８】
なお、成形金型ユニットが液圧成形用の軸押機構を備えたものとすることができる。また、複数個の成形金型ユニットを備えたものとし、それらを順次型締め機構に移動して液圧成形するようにしてもよい。さらに、型締め機構をその内部に移動された金型の開きを抑制するＣ型フレームとしたので、従来のような大型の油圧シリンダは不要となる。
【０００９】
本発明の液圧成形装置は、成形金型ユニットにモータと送りねじよりなる金型の開閉機構を組み込み、予め外部で金型内に成形素材をセットし、金型を閉じた状態のまま型締め機構まで移動させて液圧成形を行わせるものである。このため従来のようにラムやプラテンの下面に上金型を取付ける必要がなく、金型交換がきわめて容易である。また金型の開閉を型締めとは別個に行うことができるから、大流量油圧機器および回路を必要とせず従来技術に比べ大幅に装置・機器等を小型化でき消費エネルギーを抑制できる。さらに成形金型ユニットに軸押機構を設けておけば、移動中にも成形素材の端部のシールを行うことができ、サイクルタイムを一段と短縮することができる。以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の第１の実施形態を示す図である。図中、１０は成形金型ユニットであり、上下に分割された液圧成形用の金型１１，１２と、金型の開閉機構１３とを備えている。この実施形態の開閉機構１３は、モータ１４により回転される縦方向の送りねじ１５と、この送りねじ１５が螺合されるナット１６により構成されている。モータ１４と送りねじ１５は上側の金型１１の四隅に取付けられており、ナット１６は下側の金型１２の四隅に設けられている。このため、モータ１４を回転させることにより、金型１１，１２を自由に開閉することができる。なお１７は下側の金型１２の両側に取付けられた軸押し機構である。
【００１１】
上記の成形金型ユニット１０は液圧成形装置に付設された移動機構２０に積載され、図１に示す外側位置と図２に示す成形位置との間を移動することができるようになっている。この実施形態では、移動機構２０は水平移動レール２１上を移動できる台車２２と、モータ２３によってこの台車２２を水平方向に動かす送りねじ２４とから構成されている。なお、移動機構２０は任意の構造とできることはいうまでもない。
【００１２】
この実施形態では、型締め機構３０としてＣ型フレームが用いられている。このＣ型フレームは、開閉機構１３により閉じられた金型１１，１２の高さとほぼ等しい開口部３１を持ち、移動機構２０によってその内部に移動された金型１１，１２の開きを抑制することができるものである。なお、成形金型ユニット１０の出し入れのためにはＣ型フレームの開口部３１に多少のクリアランスが必要であり、そのままでは液圧成形時にその分だけ金型１１，１２が開くこととなる。このためＣ型フレームに小ストロークの型締めシリンダを配置し、成形金型ユニット１０が入った後にこのクリアランス分だけ型締めを行ってもよい。
【００１３】
このように構成された第１の実施形態の液圧成形装置は、図１に示すように型締め機構３０の外側で金型１１，２１を開き、成形素材を型内に供給したうえで開閉機構１３により金型１１，２１を閉じ、その状態を維持したまま移動機構２０により成形金型ユニット１０全体を型締め機構３０の内部まで移動させたうえ、成形素材の内部に高い液圧を加えて成形を行うものである。そして成形品は、再び外部において金型１１，２１を開いて取り出される。
【００１４】
このように型締め機構３０の外側で金型１１，２１の開閉を行うので、金型の交換やメンテナンスが容易である。特に図３のように成形金型ユニット１０の全体をクレーンなどで容易に吊り上げることもでき、作業性に優れる。また、成形品の取り出しも従来のように危険なラムの下などで行う必要はなく、安全性が高くなる。
【００１５】
また、時間のかかる金型開閉を型締め機構３０の外側で行えるため、例えば成形金型ユニット１０を複数ユニット準備しておき、次々と型締め機構３０の内部に移動させて液圧成形するようにすれば、サイクルタイムを短縮することができる。しかも本発明では成形金型ユニット１０に開閉機構１３が設けられているから、移動中にも型が開くことがなく、軸押し機構１７によって移動中にも成形素材の端部のシールを行うことができ、サイクルタイムを一段と短縮することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の液圧成形装置は、成形品種変更やメンテナンスのための金型交換を容易かつ安全に行うことができる。しかも金型の開閉を型締め機構の外部で行わせることによって、従来技術に比べ大幅に装置・機器等を小型化でき消費エネルギーを抑制できる。更に複数の成形金型ユニットを用いたり、軸押し機構を成形金型ユニットに設けておくことにより、サイクルタイムをより短縮できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の型開き状態を示す正面図である。
【図２】液圧成形状態を示す正面図である。
【図３】成形金型ユニットを吊り上げた状態を示す正面図である。
【図４】従来の液圧成形装置を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 大型の油圧プレス機のラム
２ テーブル
３ 金型
４ 金型
１０ 成形金型ユニット
１１ 金型
１２ 金型
１３ 開閉機構
１４ モータ
１５ 送りねじ
１６ ナット
１７ 軸押し機構
２０ 移動機構
２１ 水平移動レール
２２ 台車
２３ モータ
２４ 送りねじ
３０ 型締め機構
３１ Ｃ型フレームの開口部

Claims (3)

1. ２つ以上に分割された金型及びその開閉機構を有する成形金型ユニットと、液圧成形時に金型が開くことを抑制する型締め機構と、この型締め機構から前記成形金型ユニットを出し入れする移動機構とを備え、前記開閉機構がモータと送りねじにより型締め機構の外部で金型を閉鎖してその状態を維持できるものであり、型締め機構がその内部に移動された金型の開きを抑制するＣ型フレームであることを特徴とする液圧成形装置。
2. 成形金型ユニットが液圧成形用の軸押し機構を備えたものである請求項１記載の液圧成形装置。
3. 複数個の成形金型ユニットを備えた請求項１記載の液圧成形装置。

Images