JP4016847B2 - 液圧成形装置および液圧成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧成形装置および液圧成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液圧成形装置においては、縁部が接合された２枚の金属板材からなる予備成形体に、高圧の成形媒体を注入することにより、予備成形体を膨出変形させ、複雑な形状の成形品を得ている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−９６１１６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液圧成形装置においては、最終液圧に対応する圧力発生装置を有している。最終液圧は、高圧であるため、圧力発生装置の単位時間当たりの吐出流量が限られる。
【０００５】
したがって、予備成形体を膨出変形させるために多量の成形媒体を必要とする初期から中間期までの所要時間が、非常に長くなる。そのため、例えば、稼働時間を生産個数で除して算出されるタクトタイムが長くなり、生産性を低下させる問題点を有している。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、良好な生産性を有する液圧成形装置および液圧成形方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
重ね合せられた少なくとも２枚の板材からなり、成形媒体が注入される液圧注入部を有する予備成形体を、挟み込んで型締めするための上型および下型を有する金型と、
前記予備成形体に、液圧注入部を経由して成形媒体を供給するための注入手段と、
成形媒体を多量に供給することに適した特性を有する第１圧力発生装置と、前記第１圧力発生装置に比較し、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する第２圧力発生装置とを含んでいる、特性の異なる複数の圧力発生装置と、
前記注入手段と前記第１および第２圧力発生装置とに接続され、成形媒体が流れる液圧回路と、
前記予備成形体の成形進行状況に応じて、成形媒体を供給するために使用される圧力発生装置を、前記第１圧力発生装置から前記第２圧力発生装置に切換えるための切換手段と
を有することを特徴とする液圧成形装置である。
【０００８】
上記目的を達成するための請求項９に記載の発明は、
特性の異なる複数の圧力発生装置を使用する液圧成形方法であって、
前記圧力発生装置は、成形媒体を多量に供給することに適した特性を有する第１圧力発生装置と、前記第１圧力発生装置に比較し、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する第２圧力発生装置とを含んでおり、
重ね合せられた少なくとも２枚の板材からなり、成形媒体が注入される液圧注入部を有する予備成形体を、上型および下型を有する金型によって、挟み込んで型締めし、
予備成形体の成形進行状況に応じて、成形媒体を供給するために使用される圧力発生装置を、前記第１圧力発生装置から前記第２圧力発生装置に切換え、
切換えられた前記第２圧力発生装置からの成形媒体を、前記第２圧力発生装置と、前記液圧注入部を経由して成形媒体を供給するための注入手段とに接続される液圧回路を経由して、前記予備成形体の液圧注入部に供給する
ことを特徴とする液圧成形方法である。
【０００９】
【発明の効果】
上記のように構成した本発明は以下の効果を奏する。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、予備成形体の成形進行状況に応じて、使用される圧力発生装置を、成形媒体を多量に供給することに適した特性を有する第１圧力発生装置から、前記第１圧力発生装置に比較し、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する第２圧力発生装置に切換えることにより、必要とされる成形媒体の圧力および流量を確保するために適した特性を有する圧力発生装置を、適宜使用することができる。したがって、単一の特性を有する圧力発生装置を使用する場合に比べ、タクトタイムを短縮して、高い生産性を得ることができる。つまり、良好な生産性を有する液圧成形装置を提供することができる。
【００１１】
請求項９に記載の発明によれば、予備成形体の成形進行状況に応じて、使用される圧力発生装置を、成形媒体を多量に供給することに適した特性を有する第１圧力発生装置から、前記第１圧力発生装置に比較し、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する第２圧力発生装置に切換えることにより、必要とされる成形媒体の圧力および流量を確保するために適した特性を有する圧力発生装置が、適宜使用される。したがって、単一の特性を有する圧力発生装置を使用する場合に比べ、タクトタイムが短縮され、高い生産性が得られる。つまり、良好な生産性を有する液圧成形方法を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態１に係る成形品２０を説明するための斜視図、図２は、成形品２０に係る予備成形体１０を説明するための斜視図である。
【００１４】
成形品２０は、例えば、自動車構造部材であり、予備成形体１０を液圧成形することによって得られる。予備成形体１０は、重ね合せられた少なくとも２枚の板材１１，１５からなり、成形媒体が注入される一対の液圧注入部１８，１９を有する。板材１１，１５は、例えば、１．８ｍｍの鋼板からなり、材料強度が４４０ＭＰａである。
【００１５】
板材１１，１５の端部周辺は、接合部１６，１７を有する。接合部１６，１７は、例えば、レーザー溶接、アーク溶接、あるいは、接着剤により、全周に形成されており、気密性が確保されている。
【００１６】
図３は、本発明の実施の形態１に係る液圧成形装置を説明するための断面図である。実施の形態１に係る液圧成形装置は、金型３０，３５、軸押しポンチ４０，５０、軸押しシリンダ４５，５５、特性の異なる１対の圧力発生装置（第１および第２圧力発生装置）６０，７０、圧力発生装置６０，７０に接続され、成形媒体が流れる液圧回路、および、制御装置９０を有する。
【００１７】
金型３０，３５は、予備成形体１０を挟み込んで型締めするための上型および下型からなる。上型３０および下型３５は、近接離間可能であり、成形品２０の外形形状に対応するキャビティ３１，３６が形成されている。
【００１８】
軸押しポンチ４０，５０は、上型３０および下型３５の側面に配置され、軸押しシリンダ４５，５５に連結されている。軸押しポンチ４０，５０は、予備成形体１０の液圧注入部１８，１９を経由して、成形媒体を予備成形体１０に供給するための１対の注入ノズル（注入手段）４１，５１が形成されている。注入ノズル４１，５１は、液圧注入部１８，１９に対応している。
【００１９】
軸押しシリンダ４５，５５は、軸押しポンチ４０，５０を、金型内に進退自在に支持している。軸押しシリンダ４５，５５の駆動源は、例えば、油圧あるいは空圧である。軸押しシリンダ４５，５５は、制御手段４６，５６によって自在に作動させられる。制御手段４６，５６は、例えば、電磁バルブである。
【００２０】
圧力発生装置６０は、増圧シリンダによって構成され、２次側ピストン面積６２が１次側ピストン面積６１に比べ充分大きく設定されている。したがって、圧力発生装置６０は、比較的低圧の成形媒体を多量に供給することに適した特性を有する。また、圧力発生装置６０は、例えば、電磁バルブを有する制御手段６３によって作動させられる。
【００２１】
圧力発生装置７０は、増圧シリンダによって構成され、２次側ピストン面積７２が１次側ピストン面積７１に比べ充分小さく設定されている。したがって、圧力発生装置７０は、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する。また、圧力発生装置７０は、例えば、電磁バルブを有する制御手段７３によって作動させられる。
【００２２】
また、圧力発生装置６０，７０は、注入ノズル４１，５１が設けられる側に配置される。したがって、装置（金型）の構造を簡素化することができる。なお、圧力発生装置６０，７０は、増圧シリンダによって構成することに限定されない。
【００２３】
液圧回路は、液圧通路６５，７５を有する。液圧通路６５は、軸押しポンチ４０の注入ノズル４１と接続する一方、逆止弁６６、低圧用の圧力発生装置（圧力発生装置の一方）６０、逆止弁６６、ポンプ６７、および、成形媒体タンク６８が、順に接続されている。
【００２４】
液圧通路７５は、軸押しポンチ５０の注入ノズル５１から延長し、切換バルブ７７を介し、高圧用の圧力発生装置（圧力発生装置の他方）７０および成形媒体タンク７８に接続している。軸押しポンチ５０の注入ノズル５１と切換バルブ７７との間には、成形媒体の圧力を検出するための圧力検出手段７６が配置されている。
【００２５】
切換バルブ７７は、圧力検出手段７６によって検出された圧力が、設定圧力に達した際に、成形媒体を供給するために使用される圧力発生装置を切換えるために使用される。また、切換バルブ７７は、高圧の成形媒体を抜き出す（除圧する）ためや、液圧通路６５，７５および予備成形体１０の内部に存在する空気を効率的に排出するためにも使用される。
【００２６】
空気を排出する場合は、例えば、切換バルブ７７によって液圧通路７５を成形媒体タンク７８に接続する。そして、ポンプ６７を作動させ、成形媒体を、液圧通路６５および軸押しポンチ４０の注入ノズル４１を経由し、予備成形体１０の内部に供給する。成形媒体は、内部に存在する空気を、軸押しポンチ５０の注入ノズル５１および液圧通路７５を経由して、成形媒体タンク７８に排出させる。
【００２７】
つまり、液圧回路６５，７５および予備成形体１０の内部に存在する空気を、容易に抜くことができる。この場合、成形媒体の充填がより円滑となり、また、成形品の品質が向上する。
【００２８】
制御装置９０は、制御手段４６，５６，６３，７３、切換バルブ７７、および圧力検出手段７６に接続されており、液圧回路６５，７５を制御すると共に、軸押しシリンダ４５，５５および増圧シリンダ６０，７０を自在に作動させる。つまり、制御装置９０は、予備成形体１０の成形進行状況に応じて、成形媒体を供給するために使用される圧力発生装置を切換えるための切換手段としての機能を有する。
【００２９】
したがって、使用される圧力発生装置を切換えることにより、予備成形体１０の成形進行状況に応じて必要とされる成形媒体の圧力および流量を確保するために適した特性を有する圧力発生装置を、適宜使用することができる。
【００３０】
例えば、成形媒体の圧力が低圧である過程（例えば、膨出変形が急激に進行する初期）においては、低圧の成形媒体を多量に供給することに適した特性を有する圧力発生装置６０を作動させる。そして、成形媒体の圧力が高圧となる過程（例えば、中間期以後）においては、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する圧力発生装置７０を作動させる。
【００３１】
この場合、初期から中間期までの所要時間を、短くすることができる。したがって、単一の特性を有する圧力発生装置を使用する場合に比べ、タクトタイムを短縮して、高い生産性を得ることができる。また、成形品の良好な形状寸法精度が得られ、成形品の品質を確保できる。
【００３２】
また、制御装置９０は、成形媒体の圧力情報を、圧力検出手段７６から取得する。したがって、成形媒体の圧力を検出することにより、予備成形体１０の成形進行状況を正確にモニタリングできるため、最適な圧力発生装置を選択することが可能である。
【００３３】
次に、実施の形態１に係る液圧成形装置を使用した液圧成形方法を説明する。なお、図４は、金型の型締めを説明するための断面図、図５は、軸押しポンチの押し込みを説明するための断面図、図６は、液圧成形の終了時を示している断面図である。
【００３４】
本液圧成形方法においては、予備成形体の成形進行状況に応じて、成形媒体を供給するために使用される圧力発生装置を、圧力発生装置（第１圧力発生装置）６０から圧力発生装置（第２圧力発生装置）７０に切換え、切換えられた圧力発生装置７０からの成形媒体を、圧力発生装置７０と、液圧注入部を経由して成形媒体を供給するための注入手段とに接続される液圧回路を経由して、予備成形体の液圧注入部に供給する。
【００３５】
詳述すると、まず、図１に示される予備成形体１０が、上型３０および下型３５を有する金型によって、挟み込まれて型締めされる（図４参照）。
【００３６】
次に、制御装置９０は、軸押しシリンダ４５，５５を駆動し、軸押しポンチ４０，５０を金型側に押し込める（図５参照）。予備成形体１０の液圧注入部１８，１９は、軸押しポンチ４０，５０により拡張されると共に、上型３０および下型３５により拡張が規制される。そのため、予備成形体１０の液圧注入部１８，１９は、軸押しポンチ４０，５０に密着して、シール部１２が形成され、予備成形体１０の気密が確保される。
【００３７】
その後、制御装置９０は、切換バルブ７７を成形媒体タンク７８側に開け、ポンプ６７を作動させ、成形媒体を、注入ノズル４１を経由して予備成形体１０の内部に供給する。その結果、供給された成形媒体によって、液圧回路６５，７５および予備成形体１０の内部に存在する空気が、成形媒体タンク７８側に効率的に排出される。
【００３８】
そして、制御装置９０は、低圧用の圧力発生装置６０を作動させ、また、切換バルブ７７を閉める。この場合、成形媒体の圧力が低圧である過程における所要時間が、短くなる。したがって、タクトタイムを短縮され、高い生産性が得られる。また、液圧回路６５，７５および予備成形体１０の内部に存在していた空気が排出されているため、成形媒体の充填がより円滑となり、また、成形品の品質が向上する。
【００３９】
次に、圧力検出手段７６により検出される成形媒体の圧力が、所定圧力に達したら、制御装置９０は、切換バルブ７７を圧力発生装置７０側に切り換え、圧力発生装置７０を作動させる。圧力発生装置７０は、高圧の成形媒体を予備成形体１０の内部に注入し、最終液圧を付加する。
【００４０】
つまり、成形媒体の圧力が高圧となる過程においては、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する圧力発生装置７０が作動される。したがって、成形品の良好な形状寸法精度が得られ、成形品の品質を確保できる。
【００４１】
以上のように、予備成形体の成形進行状況に応じて、使用される圧力発生装置を、成形媒体を多量に供給することに適した特性を有する圧力発生装置（第１圧力発生装置）６０から、圧力発生装置６０に比較し、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する圧力発生装置（第２圧力発生装置）７０に切換えることにより、必要とされる成形媒体の圧力および流量を確保するために適した特性を有する圧力発生装置が、適宜使用される。したがって。単一の特性を有する圧力発生装置を使用する場合に比べ、タクトタイムが短縮され、高い生産性が得られる。
【００４２】
その後、予備成形体１０は、成形品２０の外形形状に対応する上型３０および下型３５のキャビティ３１，３６に合致した形状まで膨出成形され、液圧成形が完了する（図６参照）。制御装置９０は、切換バルブ７７を作動させ、高圧の成形媒体を抜き出す。除圧後、型開きされ、得られた成形品２０は、金型から取り出され、両端に形成されている液圧注入部１８，１９が、適宜切除される。
【００４３】
次に、成形媒体の圧力と流量の関係を詳述する。なお、図７（Ａ）〜（Ｄ）は、液圧成形の開始時、初期、中間期、終了時を説明するための断面図、図８は、予備成形体の膨出変形の進行による成形媒体の圧力と流量の経時変化を示しているグラフである。
【００４４】
図７（Ａ）に示される開始時の状態から、図７（Ｂ）に示される予備成形体１０の膨出変形が急激に進行する初期、図７（Ｃ）に示される予備成形体１０の膨出部の頂点１３が上型３０および下型３５のキャビティ３１，３６に最初に接する中間期（液圧Ｐ１）に達するまでは、図８のグラフに示されるように、液圧は小さい一方、成形媒体の流量は、大きい。
【００４５】
そして、図７（Ｃ）に示される中間期を過ぎて、予備成形体１０における上型３０および下型３５のキャビティ３１，３６に接触する面積が増大するに従って、必要とされる液圧は、Ｐ１（例えば、１０ＭＰａ）からＰ２（例えば、２５ＭＰａ）に上昇する一方、必要とされる成形媒体の流量は、相対的に低下する。そして、液圧は、Ｐ２の前後から急激に上昇する。
【００４６】
その後、液圧は、キャビティ３１，３６の角部近傍３２の成形に必要な（成形品の角部曲率半径が得られる）最終液圧Ｐ３（例えば、１２０ＭＰａ）まで上昇し、予備成形体１０は、最終の製品形状に成形される。
【００４７】
成形媒体の圧力および流量は、上記関係を有するため、成形媒体の圧力が低圧である過程においては、圧力発生装置６０を作動させることで、成形媒体の充填時間を、圧力発生装置７０を作動させる場合に比べ、大幅に短縮できる。
【００４８】
そして、成形媒体の圧力が高圧となる過程においては、低圧大流量の圧力発生装置６０から、圧力発生装置６０に比べて高い圧力が発生できる高圧用の圧力発生装置７０に切換えることにより、良好な形状寸法精度が得られる。つまり、成形品の品質を確保しながら、タクトタイムを短縮することができる。
【００４９】
圧力発生装置を切換えるための設定圧力は、例えば、図７（Ｃ）の液圧（金型の少なくとも角部近傍以外の部位と、膨出変形している予備成形体とが接触するために必要とされる圧力）Ｐ１である。しかし、設定圧力は、液圧Ｐ１に限定されず、液圧Ｐ１と液圧Ｐ２の間の液圧（例えば、２０ＭＰａ）を選定することも可能である。
【００５０】
また、圧力発生装置の切換は、成形媒体の圧力の検出結果に基づくことに限定されず、例えば、金型内部に距離センサなどを設けることにより、予備成形体１０の成形進行状況を直接検出することによっても、実行することができる。
【００５１】
以上のように、実施の形態１においては、単一の特性を有する圧力発生装置を使用する場合に比べ、タクトタイムが短縮され、高い生産性が得られる。つまり、良好な生産性を有する液圧成形装置および液圧成形方法を提供することができる。また、実施の形態１は、一対の液圧注入部を有する予備成形体に対する適用が容易である。
【００５２】
図９は、本発明の実施の形態２に係る予備成形体および液圧成形装置を説明するための断面図、図１０は、図９に示される液圧成形装置の要部拡大断面図、図１１は、液圧成形の終了時を示している断面図である。
【００５３】
実施の形態２に係る予備成形体１１０は、単一の液圧注入部１１４を有する点で、実施の形態１に係る予備成形体１０と概して異なっている。液圧注入部１１４は、ドーム状であり、液圧注入部１１４の下方に位置する板材１１５の部位には、開口部１１８が形成されている。また、液圧注入部１１４に隣接する板材１１１，１１５の部位には、液圧流路１１９が形成されている。なお、符号１１６，１１７は、縁部で気密を保つための接合部である。
【００５４】
実施の形態２に係る液圧成形装置は、金型１３０，１３５、ノズル部１８０、特性の異なる１対の圧力発生装置１６０，１７０、圧力発生装置１６０，１７０に接続され、成形媒体が流れる液圧回路、および、制御装置１９０を有する。
【００５５】
金型１３０，１３５は、予備成形体１１０を挟み込んで型締めするための上型および下型からなる。上型１３０および下型１３５は、成形品１２０の外形形状に対応するキャビティ１３１，１３６が形成されている。
【００５６】
また、上型１３０は、予備成形体１１０の液圧注入部１１４に対応する凹部１３４と、予備成形体１１０の液圧流路１１９に対応する凹溝１３３とを有する。下型１３５は、ノズル部１８０が配置される凹部１３７を有する。ノズル部１８０は、板材１１５の開口部１１８に挿入可能である。
【００５７】
なお、ノズル部１８０は、予備成形体１１０の液圧注入部１１４に対応する単一の注入手段であり、下型１３５の内部を通過して延長する成形媒体が流れる通路１８１を有している。
【００５８】
圧力発生装置１６０は、２次側ピストン面積１６２が１次側ピストン面積１６１に比べ充分大きく設定されている増圧シリンダによって構成され、低圧の成形媒体を多量に供給することに適した特性を有する。また、圧力発生装置１６０は、例えば、電磁バルブを有する制御手段１６３によって作動させられる。
【００５９】
圧力発生装置１７０は、２次側ピストン面積１７２が１次側ピストン面積１７１に比べ充分小さく設定されている増圧シリンダによって構成され、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する。また、圧力発生装置１７０は、例えば、電磁バルブを有する制御手段１７３によって作動させられる。
【００６０】
また、圧力発生装置１６０，１７０は、ノズル部１８０が設けられる側に配置されるため、装置（金型）の構造を簡素化することができる。
【００６１】
液圧回路は、液圧通路１６５を有する。液圧通路１６５は、ノズル部１８０から延長する通路１８１と接続する一方、圧力検出手段１７６、高圧用の圧力発生装置１７０、逆止弁１６６、低圧用の圧力発生装置１６０、逆止弁１６６、ポンプ１６７、および、成形媒体タンク１６８が、順に接続されている。
【００６２】
圧力発生装置６０，７０の切換えには、実施の形態１と異なり、切換バルブを用いる必要はなく、逆止弁１６６，１６６の存在によって、圧力発生装置７０の使用時には、圧力発生装置６０側の回路は、遮断される。
【００６３】
また、通路１８１と圧力検出手段１７６との間には、分岐部１６５Ａが設けられており、切換バルブ１７７が接続されている。切換バルブ１７７は、成形媒体タンク１７８に接続されている。切換バルブ１７７は、高圧の成形媒体を抜き出す（除圧する）ために使用される。
【００６４】
制御装置１９０は、制御手段１６３，１７３、圧力検出手段１７６、および切換バルブ１７７に接続されており、圧力検出手段１７６によって検出される成形媒体の圧力に基づいて、圧力発生装置１６０，１７０を作動させる。
【００６５】
つまり、制御装置１９０は、予備成形体１１０の成形進行状況に応じて、成形媒体を供給するために使用される圧力発生装置を切換えるための切換手段としての機能を有する。
【００６６】
したがって、成形媒体の圧力が低圧である過程（例えば、初期）においては、低圧用の圧力発生装置１６０を作動させ、成形媒体の圧力が高圧となる過程（例えば、中間期以後）においては、高圧用の圧力発生装置１７０を作動させることによって、初期の所要時間を短くし、タクトタイムを短縮して、高い生産性が得ることができる。また、成形品の良好な形状寸法精度が得られ、成形品の品質を確保できる。
【００６７】
また、制御装置１９０は、成形媒体の圧力情報を、圧力検出手段１７６から取得する。したがって、成形媒体の圧力を検出することにより、予備成形体の成形進行状況を正確にモニタリングできるため、最適な圧力発生装置を選択することが可能である。
【００６８】
次に、実施の形態２に係る液圧成形装置を使用した液圧成形方法を説明する。なお、図１１は、液圧成形の終了時を示している断面図である。
【００６９】
まず、予備成形体１１０が、上型１３０および下型１３５を有する金型によって、挟み込まれて型締めされる。その結果、予備成形体１１０の液圧注入部１１４および液圧流路１１９は、上型１３０の凹部１３４および凹溝１３３に位置決めされ、一方、予備成形体１１０の開口部１１８には、ノズル部１８０が貫挿され、気密が確保される。
【００７０】
次に、制御装置１９０は、ポンプ１６７を作動させ、成形媒体を液圧通路１６５および通路１８１内に満たした後、切換バルブ１７７を閉める。そして、制御装置１９０は、圧力発生装置１６０を作動させ、比較的低圧で大流量の成形媒体を、平板状の予備成形体１１０の内部に注入する。この場合、成形媒体の圧力が低圧である過程における所要時間が、短くなる。したがって、タクトタイムを短縮され、高い生産性が得られる。
【００７１】
次に、圧力検出手段１７６により検出される成形媒体の圧力が、所定値に達したら、制御装置１９０は、圧力発生装置１６０の作動を停止し、圧力発生装置１７０を作動させる。圧力発生装置１７０は、高圧の成形媒体を予備成形体１１０の内部に注入し、最終液圧を付加する。
【００７２】
つまり、成形媒体の圧力が高圧となる過程においては、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する圧力発生装置１７０が作動される。なお、圧力発生装置１６０から圧力発生装置１７０への切換に際し、逆止弁１６６，１６６の存在によって、圧力発生装置６０側の回路は遮断される。したがって、成形品の良好な形状寸法精度が得られ、成形品の品質を確保できる。
【００７３】
その後、予備成形体１１０は、成形品１２０の外形形状に対応する上型１３０および下型１３５のキャビティ３１，３６に合致した形状まで膨出成形され、液圧成形が完了する（図１１参照）。
【００７４】
次に、制御装置１９０は、切換バルブ１７７を作動させ、高圧の成形媒体を抜き出す。除圧後、型開きされ、得られた成形品１２０は、金型から取り出された後、一端に形成されている液圧注入部１１８が、適宜切除される。
【００７５】
以上のように、実施の形態２においても、単一の特性を有する圧力発生装置を使用する場合に比べ、タクトタイムが短縮され、高い生産性が得られる。つまり、良好な生産性を有する液圧成形装置および液圧成形方法を提供することができる。また、実施の形態２は、単一の液圧注入部を有する予備成形体、例えば、小物部品に対する適用が容易であり、装置の構造が簡素化される。
【００７６】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。
【００７７】
例えば、予備成形品あるいは成形品の必要に応じ、特性の異なる３機以上の圧力発生装置を適用することも可能である。この場合、予備成形体の成形進行状況に応じて、圧力発生装置の切換を複数回実行することができるため、成形媒体の圧力および液量を、さらに精密にコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る成形品を説明するための斜視図である。
【図２】 図１に示される成形品に係る予備成形体を説明するための斜視図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係る液圧成形装置を説明するための断面図である。
【図４】 金型の型締めを説明するための断面図である。
【図５】 軸押しポンチの押し込みを説明するための断面図である。
【図６】 液圧成形の終了時を示している断面図である。
【図７】 （Ａ）〜（Ｄ）は、液圧成形の開始時、初期、中間期、終了時を説明するための断面図である。
【図８】 予備成形体の膨出変形の進行による成形媒体の圧力と流量の経時変化を示しているグラフである。
【図９】 本発明の実施の形態２に係る予備成形体および液圧成形装置を説明するための断面図である。
【図１０】 図９に示される液圧成形装置の要部拡大断面図である。
【図１１】 液圧成形の終了時を示している断面図である。
【符号の説明】
１０…予備成形体、
１１…板材、
１２…シール部、
１３…頂点、
１５…板材、
１６，１７…接合部、
１８，１９…液圧注入部、
２０…成形品、
３０…上型（金型）、
３１…キャビティ、
３２…角部近傍、
３５…下型（金型）、
３６…キャビティ、
４０…軸押しポンチ、
４１…注入ノズル、
４５…軸押しシリンダ、
４６…制御手段、
５０…軸押しポンチ、
５１…液圧注入部、
５５…軸押しシリンダ、
５６…制御手段、
６０…圧力発生装置、
６１…１次側ピストン面積、
６２…２次側ピストン面積、
６３…制御手段、
６５…液圧通路、
６６…逆止弁、
６７…ポンプ、
６８…成形媒体タンク、
７０…圧力発生装置、
７１…１次側ピストン面積、
７２…２次側ピストン面積、
７３…制御手段、
７５…液圧通路、
７６…圧力検出手段、
７７…切換バルブ、
７８…成形媒体タンク、
９０…制御装置（切換手段）、
１１０…予備成形体、
１１１…板材、
１１４…液圧注入部、
１１５…板材、
１１６，１１７…接合部、
１１８…開口部、
１１９…液圧流路、
１２０…成形品、
１３０…上型（金型）、
１３１…キャビティ、
１３３…凹溝、
１３４…凹部、
１３５…下型（金型）、
１３６…キャビティ、
１３７…凹部、
１６０…圧力発生装置、
１６１…１次側ピストン面積、
１６２…２次側ピストン面積、
１６３…制御手段、
１６５…液圧通路、
１６５Ａ…分岐部、
１６６…逆止弁、
１６７…ポンプ、
１６８…成形媒体タンク、
１７０…圧力発生装置、
１７１…１次側ピストン面積、
１７２…２次側ピストン面積、
１７３…制御手段、
１７６…圧力検出手段、
１７７…切換バルブ、
１７８…成形媒体タンク、
１８０…ノズル部、
１８１…通路、
１９０…制御装置（切換手段）、
Ｐ１、Ｐ２，Ｐ３…液圧。

Claims (11)

1. 重ね合せられた少なくとも２枚の板材からなり、成形媒体が注入される液圧注入部を有する予備成形体を、挟み込んで型締めするための上型および下型を有する金型と、
   前記予備成形体に、液圧注入部を経由して成形媒体を供給するための注入手段と、
   成形媒体を多量に供給することに適した特性を有する第１圧力発生装置と、前記第１圧力発生装置に比較し、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する第２圧力発生装置とを含んでいる、特性の異なる複数の圧力発生装置と、
   前記注入手段と前記第１および第２圧力発生装置とに接続され、成形媒体が流れる液圧回路と、
   前記予備成形体の成形進行状況に応じて、成形媒体を供給するために使用される圧力発生装置を、前記第１圧力発生装置から前記第２圧力発生装置に切換えるための切換手段と
   を有することを特徴とする液圧成形装置。
2. 成形媒体の圧力を検出するための圧力検出手段を有し、
   前記切換手段は、検出圧力が設定圧力に達した際に、前記圧力発生装置を切換えることを特徴とする請求項１に記載の液圧成形装置。
3. 前記設定圧力は、前記金型の少なくとも角部近傍以外の部位と、膨出変形している予備成形体とが接触するために必要とされる圧力であることを特徴とする請求項２に記載の液圧成形装置。
4. 前記圧力発生装置は、増圧シリンダによって構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液圧成形装置。
5. 前記圧力発生装置は、前記注入手段が設けられる側に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液圧成形装置。
6. 前記予備成形体は、一対の液圧注入部を有し、
   前記注入手段は、前記液圧注入部に対応する１対の注入手段からなり、
   前記圧力発生装置は、前記注入手段が配置される側にそれぞれ配置される１対の圧力発生装置からなることを特徴とする請求項５に記載の液圧成形装置。
7. 前記圧力発生装置の一方に接続される液圧回路には、成形媒体を供給するためのポンプが配置され、前記圧力発生装置の他方に接続される液圧回路には、成形媒体を放出するための切換バルブが配置されることを特徴とする請求項６に記載の液圧成形装置。
8. 前記予備成形体は、単一の液圧注入部を有し、前記注入手段は、前記液圧注入部に対応する単一の注入手段からなり、前記圧力発生装置は、前記注入手段が配置される側に全て配置されることを特徴とする請求項５に記載の液圧成形装置。
9. 特性の異なる複数の圧力発生装置を使用する液圧成形方法であって、
   前記圧力発生装置は、成形媒体を多量に供給することに適した特性を有する第１圧力発生装置と、前記第１圧力発生装置に比較し、単位時間当たりに供給できる流量は少ないが、高圧の成形媒体を供給することに適した特性を有する第２圧力発生装置とを含んでおり、
   重ね合せられた少なくとも２枚の板材からなり、成形媒体が注入される液圧注入部を有する予備成形体を、上型および下型を有する金型によって、挟み込んで型締めし、
   予備成形体の成形進行状況に応じて、成形媒体を供給するために使用される圧力発生装置を、前記第１圧力発生装置から前記第２圧力発生装置に切換え、
   切換えられた前記第２圧力発生装置からの成形媒体を、前記第２圧力発生装置と、前記液圧注入部を経由して成形媒体を供給するための注入手段とに接続される液圧回路を経由して、前記予備成形体の液圧注入部に供給する
   ことを特徴とする液圧成形方法。
10. 成形媒体の圧力を検出し、検出圧力が設定圧力に達した際に、前記圧力発生装置を切換えることを特徴とする請求項９に記載の液圧成形方法。
11. 前記設定圧力は、前記金型の少なくとも角部近傍以外の部位と、膨出変形している予備成形体とが接触するために必要とされる圧力であることを特徴とする請求項１０に記載の液圧成形方法。

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