JP6901772B2 - プレス装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属プレートに絞り加工を施すプレス装置に関する。

金属プレートに絞り加工を施すプレス装置として、金属プレートに前絞り加工を施して中間成形体を形成し、その後この中間成形体に圧縮絞り加工を施して成形体を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このプレス装置では、中間成形体を形成する前絞り加工域には、前絞り用パンチ及び前絞り用ダイが配設され、また圧縮絞り加工を施す圧縮絞り加工域には、圧縮絞り用パンチ及び圧縮絞り用ダイが配設され、更にこの圧縮絞り用パンチに関連して圧縮加圧手段が設けられ、この圧縮加圧手段が、例えば、圧縮加圧プレート及びこの圧縮加圧プレートに圧縮力を加えるための流体圧シリンダ機構から構成されている。

前絞り加工域においては、前絞り用ダイが前絞り用パンチに対して上下方向に往復移動され、この往復移動によって、前絞り用パンチ及び前絞り用ダイが金属プレートに作用して、頂壁及び周側壁を有する前成形体が形成される。また圧縮絞り加工域においては、圧縮絞り用ダイが圧縮絞り用パンチに対して上下方向に往復移動され、この往復移動によって、圧縮絞り用パンチ及び圧縮絞り用ダイが前成形体に作用して、例えば頂壁、周側壁及びフランジ部を有する成形体が形成される。このとき、圧縮加圧手段の流体圧シリンダ機構からの圧縮力が圧縮加圧プレートを介して中間成形体の周側壁に作用し、この圧縮力により中間成形体の周側壁が圧縮加圧され、これにより、圧縮絞り加工時にその周側壁の肉厚が薄くなるのを抑えることができる。

特許第５６９７７８７号公報

しかしながら、このプレス装置では、次の通りの問題が存在する。即ち、圧縮加圧手段の流体圧シリンダ機構が圧縮加圧プレートの下側に配置される構成であるために、圧縮絞り用パンチが取り付けられる下ダイセットの下側に流体圧シリンダ機構を配設し、この流体圧シリンダ機構の出力部を下ダイセットを貫通して上方に突出させ、この出力部に圧縮加圧プレートを取り付ける必要がある。そのために、下ダイセットの下側に流体圧シリンダ機構を配置するための配置空間を必要とし、また下ダイセットに流体圧シリンダ機構の出力部のための貫通孔を設ける必要があり、プレス装置自体が大型化するとともに、下ダイセットに関連する構成が複雑になる問題がある。

また、通常のプレス装置（又は既設のプレス装置）にこのような圧縮加圧手段を付加して圧縮絞り加工ができるように改良しようとすると、プレス装置本体の下ダイセットの下側に流体圧シリンダ機構のための配置空間が存在せず、従って、通常のプレス装置（又は既設のプレス装置）のプレス装置本体に圧縮加圧手段を組み込んで適用するのが非常に難しいという問題がある。

本発明の目的は、前絞り加工に続いて圧縮絞り加工を行うことができ、既設のプレス装置本体にも圧縮絞り加工を行うための圧縮加圧手段を容易に適用することができるプレス装置を提供することである。

本発明の請求項１に記載のプレス装置は、プレス装置本体に取り付けられた下ダイセットと、前記下ダイセットに対して上下方向に往復動自在に前記プレス装置本体に支持された上ダイセットとを備え、前記下ダイセットと前記上ダイセットとの間に所定の移送方向に沿って前絞り加工域及び圧縮絞り加工域が設けられ、金属プレートが前記前絞り加工域及び前記圧縮絞り加工域を通して移送される間に、頂壁、前記頂壁の外周部から下方に延びる周側壁及び前記周側壁の下端部から径方向外方に延びるフランジ部を有する成形体を形成するプレス装置であって、
前記前絞り加工域に対応して、前記下ダイセットには前絞り用パンチが取り付けられるとともに、前記上ダイセットには前絞り用ダイが取り付けられ、また前記圧縮絞り加工域に対応して、前記下ダイセットには圧縮絞り用パンチが取り付けられているとともに、前記上ダイセットには圧縮絞り用ダイが取り付けられ、また、前記圧縮絞り用パンチに関連して圧縮加圧手段が設けられ、前記圧縮加圧手段は、前記圧縮絞り用パンチが挿通し且つ前記成形体の前記フランジ部に作用する圧縮加圧プレートと、前記圧縮加圧プレートに連結された加圧用リンクと、前記加圧用リンクを介して前記圧縮加圧プレートに圧縮力を加えるための流体圧シリンダ機構とを備えていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載のプレス装置では、前記圧縮加圧手段の前記加圧用リンクは、前記プレス装置本体又は前記下ダイセットに揺動自在に取り付けられ、前記流体圧シリンダ機構のシリンダ本体が前記プレス装置本体外に配設され、前記加圧用リンクの一端部は前記圧縮加圧プレートに回動自在に連結され、その他端部は前記流体圧シリンダ機構の出力部に回動自在に連結されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載のプレス装置では、前記圧縮加圧手段の前記流体圧シリンダ機構に関連して、前記流体圧シリンダ機構に送給される流体圧を制御するための流体圧力制御手段が設けられ、前記流体圧力制御手段は、前記上ダイセットが下死点に向かって下方に移動する際には、前記流体圧シリンダ機構に送給される流体圧を段階的に上昇するように制御し、かくして、前記流体圧シリンダ機構により前記圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重は、前記下死点に向かって段階的に上昇されることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載のプレス装置では、前記圧縮絞り加工域は、前記所定の移送方向に沿って２つ以上設けられており、上流側の第１圧縮絞り加工域に対応して、前記下ダイセットには第１圧縮絞り用パンチが取り付けられているとともに、前記上ダイセットには第１圧縮絞り用ダイが取り付けられ、また下流側の第２圧縮絞り加工域に対応して、前記下ダイセットには第２圧縮絞り用パンチが取り付けられているとともに、前記上ダイセットには第２圧縮絞り用ダイが取り付けられ、更に、前記第１及び第２圧縮絞り用パンチに関連して第１及び第２圧縮加圧手段が設けられ、前記第２圧縮加圧手段の第２流体圧シリンダ機構により第２圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重は、前記第１圧縮加圧手段の第１シリンダ機構により第１圧縮プレートに付与される圧縮荷重よりも大きいことを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載のプレス装置では、前記第２圧縮加圧手段の前記第２流体圧シリンダ機構により前記第２圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用開始タイミングは、前記第１圧縮加圧手段の前記第１流体圧シリンダ機構により前記第１圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用開始タイミングよりも早く、また前記第２流体圧シリンダ機構により前記第２圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用終了タイミングは、前記第１流体圧シリンダ機構により前記第１圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用終了タイミングよりも遅いことを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のプレス装置によれば、前絞り加工域に対応して、下ダイセットに前絞り用パンチが取り付けられるとともに、上ダイセットに前絞り用ダイが取り付けられ、また圧縮絞り加工域に対応して、下ダイセットに圧縮絞り用パンチが取り付けられているとともに、上ダイセットに圧縮絞り用ダイが取り付けられているので、上ダイセットが下ダイセットに対して往復移動されると、前絞り加工域においては、前絞り用パンチ及び前絞り用ダイによって金属プレートに前絞り加工を施して中間成形体を形成することができるとともに、圧縮絞り加工域においては、圧縮絞り用パンチ及び圧縮絞り用ダイによって中間成形体に圧縮絞り加工を施して成形体を形成することができる。

また、圧縮絞り用パンチに関連して設けられた圧縮加圧手段は、成型体のフランジ部に作用する圧縮加圧プレートと、この圧縮加圧プレートに連結された加圧用リンクと、加圧用リンクを介して圧縮加圧プレートに圧縮力を加えるための流体圧シリンダ機構とを備えているので、圧縮加工時に流体圧シリンダ機構からの出力が加圧用リンクを介して圧縮加圧プレートに伝達され、この圧縮加圧プレートにより中間成形体の周側壁に圧縮力を付与してこの周側壁の肉厚が薄くなるのを抑えることができる。また、流体圧シリンダ機構と圧縮加圧プレートとが加圧用リンクを介して連結されているので、この流体シリンダ機構をプレス装置本体の外側に配置することができ、これにより、圧縮加圧手段の取付け構造が簡単となり、例えば既設のプレス装置本体にも適用することができる。

また、本発明の請求項２に記載のプレス装置によれば、圧縮加圧手段の加圧用リンクがプレス装置本体（又は下ダイセット）に揺動自在に取り付けられ、その流体圧シリンダ機構のシリンダ本体がプレス装置本体外に配置されるので、圧縮加圧手段を容易に取り付けることができ、また既設のプレス装置本体にも容易に適用することができる。

また、本発明の請求項３に記載のプレス装置によれば、圧縮加圧手段の流体圧シリンダ機構に関連して、流体圧を制御するための流体圧力制御手段が設けられ、流体圧力制御手段は、上ダイセットが下死点に向かって下方に移動する際に流体圧シリンダ機構に送給される流体圧を段階的に上昇するように制御するので、上ダイセットの下死点付近では中間成形体の周側壁に付与される圧縮力も大きくなり、かくして、この周側壁の肉厚が薄くなることを効果的に抑えることができる。

また、本発明の請求項４に記載のプレス装置によれば、上流側の第１圧縮絞り加工域に対応して、下ダイセットには第１圧縮絞り用パンチが、また上ダイセットには第１圧縮絞り用ダイが取り付けられ、更に下流側の第２圧縮絞り加工域に対応して、下ダイセットには第２圧縮絞り用パンチが、また上ダイセットに第２圧縮絞り用ダイが取り付けられ、更に、第１及び第２圧縮絞り用パンチに関連して第１及び第２圧縮加圧手段が設けられている。そして、第２圧縮加圧手段の第２流体圧シリンダ機構により第２圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重は、第１圧縮加圧手段の第１シリンダ機構により第１圧縮プレートに付与される圧縮荷重よりも大きくなるように構成されているので、中間成形体をより深く絞るように加工するほどその周側壁に付与される圧縮力も大きくなり、これにより、この圧縮絞り加工の際に中間成形体の周側壁の肉厚が薄くなるのをより効果的に抑えることができる。

また、本発明の請求項５に記載のプレス装置によれば、第２圧縮加圧手段の第２流体圧シリンダ機構により第２圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用開始タイミングは、第１圧縮加圧手段の第１流体圧シリンダ機構により第１圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用開始タイミングよりも早くなるように構成され、また第２流体圧シリンダ機構により第２圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用終了タイミングは、第１流体圧シリンダ機構により第１圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用終了タイミングよりも遅くなるように構成されているので、第１及び第２圧縮絞り加工域において中間成形体に所要の通りの圧縮絞り加工を施すことができる。

本発明に従うプレス装置の一実施形態の要部を簡略的に示す概略図。 図１のプレス装置の下ダイセット及びそれに関連する構成を示す平面図。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図。 図１のプレス装置の前絞り加工域及び圧縮絞り加工域の加工を説明するための説明図。 図１のプレス装置の第１〜第３圧縮絞り加工域において圧縮加圧手段により付与される圧縮荷重（油圧荷重）の変化の一例とプレス装置の回転角度との関係を示す図。 第１〜第３圧縮絞り加工域において圧縮加圧手段により付与される圧縮荷重（油圧荷重）の変化の他の例とプレス装置の回転角度との関係を示す図。 圧縮加圧手段の他の形態を示す、図３に対応する断面図。 本発明に従うプレス装置の他の実施形態の要部を簡略的に示す概略図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従うプレス装置の一実施形態について説明する。図１〜図３において、図示のプレス装置は、プレス装置本体２の下部に取り付けられる下ダイセット４と、この下ダイセット４の上方に配設される上ダイセット６とを備え、この上ダイセット６が上スライド８に取り付けられ、この上スライド８が上下方向に移動自在にプレス装置本体に支持され、例えばクランク機構（図示せず）の所定方向の回転によって、上スライド８及び上ダイセット６が上下方向に往復移動される。

この実施形態では、下ダイセット４と上ダイセット６との間に、前絞り加工域１０及び３つの圧縮絞り加工域、即ち第１〜第３圧縮絞り加工域１２，１４，１６が金属プレート１８（及び中間成形体２０）の移送方向に沿ってこの順に配設されている。前絞り加工域１０においては、後述するように、金属プレート１８に前絞り加工が施され、第１〜第３圧縮絞り加工域１２，１４，１６においては、中間成形体２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）に圧縮絞り加工が施される。

更に具体的に説明すると、前絞り加工域１０に対応して、前絞り用パンチ２２及び前絞り用ダイ２４が設けられ、前絞り用パンチ２２が下ダイセット４に取り付けられ、前絞り用ダイ２４が上ダイセット６に取り付けられている。前絞り用パンチ２２は円筒状であり、前絞り用ダイ２４は内部空間２６を有する中空円筒状であり、この前絞り用ダイ２４の内部空間２６内に前絞り用パンチ２２の先端部が挿入される。

第１〜第３圧縮絞り加工域１２（１４，１６）に関連する構成は実質上同一であり、以下、第１圧縮絞り加工域１２（第２圧縮絞り加工域１４、第３圧縮絞り加工域１６）に関連する構成について説明する。第１圧縮絞り加工域１２（第２圧縮絞り加工域１４、第３圧縮絞り加工域１６）に対応して第１圧縮絞り用パンチ２８（第２圧縮絞り用パンチ３０、第３圧縮絞り用パンチ３２）及び第１圧縮絞り用ダイ３４（第２圧縮絞り用ダイ３６、第３圧縮絞り用ダイ３８）が配設され、第１圧縮絞り用パンチ２８（第２圧縮絞り用パンチ３０、第３圧縮絞り用パンチ３２）が下ダイセット４に取り付けられ、第１圧縮絞り用ダイ３４（第２圧縮絞り用ダイ３６、第３圧縮絞り用ダイ３８）が上ダイセット６に取り付けられている。

第１圧縮絞り用パンチ２８（第２圧縮絞り用パンチ３０、第３圧縮絞り用パンチ３２）は、前絞り用パンチ２２と同様に円筒状であり、第１圧縮絞り用ダイ３４（第２圧縮絞り用ダイ３６、第３圧縮絞り用ダイ３８）は、前絞り用ダイ２４と同様に、第１内部空間４０（第２内部空間４２，第２内部空間４４）を有する中空円筒状であり、この第１内部空間４０（第２内部空間４２，第３内部空間４４）内に第１圧縮絞り用パンチ２８（第２圧縮絞り用パンチ３０，第３圧縮絞り用パンチ３２）の先端部が挿入される。

このプレス装置においては、第１〜第３圧縮絞り用パンチ３０，３２，３４の各々に関連して、第１〜第３圧縮加圧手段４６，４８，５０が設けられている。第１〜第３圧縮加圧手段４６，４８，５０は実質上同一の構成であり、以下第１圧縮加圧手段４６（第２圧縮加圧手段４８、第３圧縮加圧手段５０）について説明する。この第１圧縮加圧手段４６（第２圧縮加圧手段４８、第３圧縮加圧手段５０）は、中間成形体２０に作用する第１圧縮加圧プレート５２（第２圧縮加圧プレート５４、第３圧縮加圧プレート５６）と、第１圧縮加圧プレート５２（第２圧縮加圧プレート５４、第３圧縮加圧プレート５６）に圧縮力を伝達するための第１加圧用リンク５８（第２加圧用リンク６０、第３加圧用リンク６２）と、圧縮力を付与するための第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構６６、第３流体圧シリンダ機構６８）とを備えている。第１圧縮加圧プレート５２（第２圧縮加圧プレート５４、第３圧縮加圧プレート５６）の略中央部には円形状の開口が設けられ、第１圧縮絞り用パンチ２８（第２圧縮絞り用パンチ３０、第３圧縮絞り用パンチ３２）の先端側は、第１圧縮加圧プレート５２（第２圧縮加圧プレート５４、第３圧縮加圧プレート５６）のかかる開口を通して上方に突出している。尚、この第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構６６、第３流体圧シリンダ機構６８）は、例えば油圧シリンダ機構、空圧シリンダ機構などから構成される。

この形態では、図２及び図３に示すように、第１圧縮絞り加工域１２（第２圧縮絞り加工域１２、第３圧縮絞り加工域１４に対応して、下ダイット４の側部に一対の取付ブラケット７０が設けられ、かかる一対の取付ブラケット７０間に第１加圧用リンク５８（第２加圧用リンク６０、第３加圧用リンク６２）が支持軸７２（図３参照）を中心として揺動自在に装着されている。第１加圧用リンク５８（第２加圧用リンク６０、第３加圧用リンク６２）の一端側は第１圧縮加圧プレート５２（第２圧縮加圧プレート５４、第３圧縮加圧プレート５６）に向けて延び、その二つに分かれた一端部５８ａ（６０ａ，６２ａ）が連結軸７４（図３参照）を介して第１圧縮加圧プレート５２（第２圧縮加圧プレート５４、第３圧縮加圧プレート５６）に回動自在に連結されている。また、この第１加圧用リンク５８（第２加圧用リンク６０、第３加圧用リンク６２）の他端側は第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構６６、第３流体圧シリンダ機構６８）に向けて延び、その他端部が連結軸７６（図３参照）を介して第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構６６、第３流体圧シリンダ機構６８）の出力部７８に回動自在に連結されている。この第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構６６、第３流体圧シリンダ機構６８）のシリンダ本体８０は、プレス装置本体２の外側（例えば、プレス装置本体２の外側面）に固定するように取り付けられた取付部材８２に取り付けられる。尚、プレス装置本体２に付設するようにシリンダ支持装置（図示せず）を設け、このシリンダ支持部材に第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構６６、第３流体圧シリンダ機構６８）を取り付けるようにしてもよい。

このように構成されているので、第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構６６、第３流体圧シリンダ機構６８）が伸張して第１加圧用リンク５８（第２加圧用リンク６０、第３加圧用リンク６２）が支持軸７２を中心として図３において時計方向に回動されると、これに連結された第１圧縮加圧プレート５２（第２圧縮加圧プレート５４、第３圧縮加圧プレート５６）は上方に持ち上げられるようになり、これにより、第１圧縮加圧用プレート５２（第２圧縮加圧用プレート５４、第３圧縮加圧用プレート５６）に支持された中間成形体２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）に後述するように圧縮力が作用する。

第１〜第３圧縮加圧手段４６，４８，５０の第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６，６８は、番号８４で示す流体圧制御系により制御される。この流体圧制御系８４は、油圧ポンプの如き流体圧源８６を備え、この流体圧源８６からの圧力流体が供給流路８８を通して供給される。この供給流路８８には、第１〜第３分岐送給流路９０，９２，９４が接続され、第１〜第３分岐送給流路９０，９２，９４が第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６，６８のシリンダ本体８０の伸張側に接続されている。また、第１〜第３分岐送給流路９０，９２，９４には圧力流体の供給及び流体圧力を制御するための第１〜第３流体供給圧力制御手段９６，９８，１００が配設されている。第１流体供給圧力制御手段９６（第２及び第３流体供給圧力制御手段９８，１００）は、例えば、第１分岐送給流路９０（第２及び第３分岐送給流路９２，９４）を通して送給される圧力流体の供給、供給停止を行うための開閉弁（図示せず）と、第１分岐送給流路９０（第２及び第３分岐送給流路９２，９４を通して送給される圧力流体の圧力を制御するための流体圧力制御弁（図示せず）とを含んでいる。

第１〜第３流体供給圧力制御手段９６，９８，１００は、プレス装置のプレス制御装置１０２からの加工制御信号を利用して作動制御され、このプレス制御装置１０２からの加工制御信号が流体供給圧力制御装置１０４に送給され、この流体供給圧力制御装置１０４は、この加工信号に基づいて第１〜第３流体供給信号及び第１〜第３流体圧力制御信号を生成する。

例えば、流体供給圧力制御装置１０４にて生成された第１流体供給信号（第２流体供給信号、第３流体供給信号）は、第１流体供給圧力制御手段９６（第２流体供給圧力制御手段９８、第３流体供給圧力制御手段１００）の開閉弁（図示せず）に送給され、この第１流体供給信号（第２流体供給信号、第３流体供給信号）に基づいて開閉弁が開状態となり、供給流路８８からの圧力流体が第１分岐送給流路９２（第２分岐送給流路９４、第３分岐送給流路９６）を通して第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構６６、第３流体圧シリンダ機構６８）のシリンダ本体８０の伸張側に送給される。

また、流体供給圧力制御装置１０４にて生成された第１流体圧力制御信号（第２流体圧力制御信号、第３流体圧力制御信号）は、第１流体供給圧力制御手段９６（第２流体供給圧力制御手段９８、第３流体供給圧力制御手段１００）の流体圧力制御弁（図示せず）に送給され、この第１流体圧力制御信号（第２流体圧力制御信号、第３流体圧力制御信号）に基づいて第１分岐送給流路９２（第２分岐送給流路９４、第３分岐送給流路９６）を通して送給される圧力流体の圧力が制御される。

このプレス装置によるプレス加工（即ち、前絞り加工及び圧縮絞り加工）は、次のように行われる。図４をも参照して、このプレス装置によるプレス加工は、図４（ａ）に示す円形状の金属プレート１８を材料として加工が施され、この金属プレート１８としては、例えば冷延鋼板、ステンレス鋼板、めっき鋼板などを用いることができる。

そして、この金属プレート１８が前絞り加工域１０並びに第１〜第３圧縮絞り加工域１２，１４，１４を通して移送される間に前絞り加工並びに第１〜第３圧縮絞り加工が施され、最終的に図４（ｅ）で示す成形体２１が形成される。この最終的な成形体２１は、円形状の頂壁１１２と、この頂壁１１２の外周部から下方に延びる円筒状の周側壁１１４と、この周側壁１１４の下端部から径方向外方に延びる環状のフランジ部１１６とを有する形態のものである。

図１及び図４を参照して更に説明すると、前絞り加工域１０においては、下ダイセット４に対する上ダイセット６の往復動によって、下ダイセット４の前絞り用パンチ２２が金属プレート１８の下面（内側面）に作用し、上ダイセット６の前絞り用ダイ２４が金属プレート１８の上面（外面）作用し、前絞り用パンチ２２と前絞り用ダイ２４による前絞り加工により、図４（ａ）に示す中間成形体２０ａが形成される。この前絞り加工域１０にて形成される中間成形体２０ａは、頂壁１２０ａ及びこの頂壁１２０ａの外周部から下方に延びる周側壁１２２ａを有する形態のものが形成される。尚、この前絞り加工域１０で形成される中間成形体２０ａは、頂壁１２０ａ、周側壁１２２ａ及びこの周側壁の下端部から径方向外方に延びる環状のフランジ部を有する形態に形成するようにしてもよい。

第１〜第３圧縮絞り加工域１２，１４，１６においては、中間成形体２０ａ，２０ｂ，２０ｃに圧縮絞り加工が同様に施される。即ち、第１圧縮絞り加工域１２（第２圧縮加工域１４、第３圧縮絞り加工域１６）においては、下ダイセット４に対する上ダイセット６の往復動によって、下ダイセット４の第１圧縮絞り用パンチ２８（第２圧縮絞り用パンチ３０、第３圧縮絞り用パンチ３２）が中間成形体２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）の内側面側に作用し、上ダイセット６の第１圧縮絞り用ダイ３４（第２圧縮絞り用ダイ３６、第３圧縮絞り用ダイ３８）が中間成形体２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）の外面側に作用し、第１圧縮絞り用パンチ２８（第２圧縮絞り用パンチ３０、第３圧縮絞り用パンチ３２）と第１圧縮絞り用ダイ３４（第２圧縮絞り用ダイ３６、第３圧縮絞り用ダイ３８）による圧縮絞り加工により、図４（ｃ）に示す中間成形体２０ｂ（図４（ｄ）に示す中間成形体２０ｃ、図４（ｅ）に示す成形体２１）が形成される。この前絞り加工域１０にて形成される中間成形体２０ｂ（中間成形体２０ｃ、成形体２１）は、頂壁１２０ｂ（１２０ｃ、１１２）、この頂壁１２０ｂ（１２０ｃ、１１２）の外周部から下方に延びる周側壁１２２ｂ（１２２ｃ，１１４）及びこの周側壁１２２ｂ（１２２ｃ，１１４）の下端部から径方向外方に延びる環状のフランジ部１２４ｂ（１２４ｃ，１１６）を有する形態のものが形成される。

そして、第１圧縮絞り加工域１２（第２圧縮絞り加工域１４、第３圧縮絞り加工域１６）における第１圧縮絞り加工（第２圧縮絞り加工、第３圧縮絞り加工）においては、第１圧縮加圧手段４６（第２圧縮加圧手段４８、第３圧縮加圧手段５０）により中間成形体２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）の周側壁１２２ａ（１２２ｂ，１２２ｃ）に所要の圧縮力が付与される。

このプレス装置では、プレス装置のクランク軸（図示せず）の回転角度に同期してプレス制御装置１０２（図３）が加工制御信号を生成し、この加工制御信号に基づいて流体供給圧力制御装置１０４（図３）が第１流体供給信号（第２流体供給信号、第３流体供給信号）及び第１流体圧力制御信号（第２流体圧力制御信号、第３流体圧力制御信号）を生成する。そして、この第１流体供給信号（第２流体供給信号、第３流体供給信号）に基づいて、第１流体供給圧力制御手段９６（第２流体供給圧力制御手段９８、第３流体供給圧力制御手段１００）の開閉弁（図示せず）が開閉制御されるとともに、第１流体圧力制御信号（第２流体圧力制御信号、第３流体圧力制御信号）に基づいて、第１流体供給圧力制御手段９６（第２流体供給圧力制御手段９８、第３流体供給圧力制御手段１００）の流体圧力制御弁（図せず）（流体圧力制御手段を構成する）が制御されて第１分岐送給流路９２（第２分岐送給流路９４、第３分岐送給流路９６）を通して第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構６６、第３流体圧シリンダ機構６８）に送給される圧力流体の圧力が制御され、第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構６６、第３流体圧シリンダ機構６８）のシリンダ本体８０の伸張側に、図５に示す通りの流体圧力（例えば、油圧荷重）が付与される。

第１圧縮加圧手段４６（第２圧縮加圧手段４８、第３圧縮加圧手段５０）の第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構６６、第３流体圧シリンダ機構６８）に図５に示す通りの流体圧荷重の圧力流体が送給されると、第１加圧用リンク５８（第２加圧用リンク６０、第３加圧用リンク６２）を介して第１圧縮加圧プレート５２（第２圧縮加圧プレート５４、第３圧縮加圧プレート５６）が上方に第１圧縮絞り用ダイ３４（第２圧縮絞り用ダイ３６、第３圧縮絞り用ダイ３８）に向けて持ち上げられ、これにより、第１圧縮絞り加工（第２圧縮絞り加工、第３圧縮絞り加工）の際に、第１圧縮加圧プレート５２（第２圧縮加圧プレート５４、第３圧縮加圧プレート５６）が中間成形体２０ａの周側壁１２２ａ（中間成形体２０ｂのフランジ部１２４ｂを介してその周側壁１２２ｂ、中間成形体２０ｃのフランジ部１２４ｃを介してその周側壁１２２ｃ）に作用し、このようにして中間成形体２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）の周側壁１２２ａ（１２２ｂ，１２２ｃ）に圧縮力が付与される。

第１圧縮絞り用パンチ２８（第２圧縮絞り用パンチ３０、第３圧縮絞り用パンチ３２）及び第１圧縮絞り用ダイ３４（第２圧縮絞り用ダイ３６、第３圧縮絞り用ダイ３８）による絞り加工では、中間成形体２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）の周側壁１２２a（１２２ｂ，１２２ｃ）の肉厚は薄くなるが、この加工の際に、その周側壁１２２ａ（１２２ｂ，１２２ｃ）に圧縮力を付与することによって、この圧縮力がこの周側壁１２２ａ（１２２ｂ，１２２ｃ）を増肉するように作用し、その結果、中間成形体２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）の周側壁１２２ａ（１２２ｂ，１２２ｃ）が薄くなるのを抑え、加工条件によってはその肉厚を厚くする（所謂、増肉）することができる。

このようなプレス加工においては、前絞り加工を施し、その後に第１〜第３圧縮絞り加工をこの順で施すが、このような場合、下流側の絞り加工ほど成形体２０ａ（２０ｂ，２０ｃ，２１）の頂壁１２０ａ（１２０ｂ，１２０ｃ，１１２）のサイズ（外径）が小さく、且つその周側壁１２２ａ（１２２ｂ，１２２ｃ，１１４）の長さが長くなるように成形される。

このような絞り加工における第１〜第３圧縮絞り加工においては、図５に示すように、第３圧縮加圧手段５０の第３流体圧シリンダ機構６８への圧力流体の供給が最も早く行われ、次いで第２圧縮加圧手段４８の第２流体圧シリンダ機構６６への圧力流体の供給が行われ、その後第１圧縮加圧手段４６の第１流体圧シリンダ機構６４への圧力流体の供給が行われ、このように圧力流体の供給を制御することにより、第１圧縮加圧手段４６（即ち、第１圧縮加圧プレート５２）による圧縮荷重の作用開始タイミングよりも第２圧縮加圧手段４８（即ち、第２圧縮加圧プレート５４）による圧縮荷重の作用開始タイミングが早くなり、この第２圧縮加圧手段４８による圧縮荷重の作用開始タイミングよりも第３圧縮加圧手段５０（即ち、第３圧縮加圧プレート５６）による圧縮荷重の作用開始タイミングが早くなる。

また、この圧力流体の供給停止は、その供給開始とは逆に、第１圧縮加圧手段４６の第１流体圧シリンダ機構６４への圧力流体の供給停止が最も早く行われ、次いで第２圧縮加圧手段４８の第２流体圧シリンダ機構６６への圧力流体の供給停止が行われ、その後第３圧縮加圧手段５０の第３流体圧シリンダ機構６８への圧力流体の供給停止が行われ、このように圧力流体の供給停止を制御することにより、第１圧縮加圧手段４６（即ち、第１圧縮加圧プレート５２）による圧縮荷重の作用終了タイミングよりも第２圧縮加圧手段４８（即ち、第２圧縮加圧プレート５４）による圧縮荷重の作用終了タイミングが遅くなり、この第２圧縮加圧手段４８による圧縮荷重の作用終了タイミングよりも第３圧縮加圧手段５０（即ち、第３圧縮加圧プレート５６）による圧縮荷重の作用終了タイミングが遅くなる。

このように第１〜第３圧縮加圧手段４６，４８，５０による圧縮荷重の作用開始タイミング及び作用終了タイミングを制御することにより、第１〜第３圧縮絞り加工域１２，１４，１６において中間成形体２０ａ，２０ｂ，２０ｃに所要の通りに圧縮荷重を施して第１〜第３圧縮絞り加工を施すことができ、これにより、その周側壁１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの肉厚が薄くなるのを効果的に抑えることができる。

また、このような絞り加工における第１〜第３圧縮絞り加工においては、図５に示すように、第３圧縮加圧手段５０の第３流体圧シリンダ機構６８に送給される圧力流体の圧力が最も大きく、第２圧縮加圧手段４８の第２流体圧シリンダ機構６６に送給される圧力流体の圧力が次に大きく、第１圧縮加圧手段４６の第１流体圧シリンダ機構６４に送給される圧力流体の圧力が最も小さくなるように制御される。このように圧力流体の圧力を制御することにより、第３圧縮加圧手段５０（即ち、第３圧縮加圧プレート５６）により中間成形体２０ｃに付与される圧縮荷重が最も大きく、第２圧縮加圧手段４８（即ち、第２圧縮加圧プレート５４）により中間成形体２０ｂに付与される圧縮荷重が次に大きく、第１圧縮加圧手段４６（即ち、第１圧縮加圧プレート５２）により中間成形体２０ａに付与される圧縮荷重が最も小さくなる。

このように第１〜第３圧縮加圧手段４６，４８，５０により付与される圧縮荷重の大きさを制御することにより、中間成形体２０ａ，２０ｂ，２０ｃの周側壁１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの肉厚が薄くなり易い圧縮絞り加工域ほどより大きい圧縮荷重を付与して薄肉化するのを抑えることができる。

尚、この実施形態では、第１〜第３圧縮加圧手段４６，４８，５０の第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６．６８に送給される圧力流体を図５に示すように制御しているが、このような制御に代えて、例えば、第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６，６８に送給される圧力流体の供給開始タイミング（換言すると、圧縮荷重の作用開始タイミング）及び供給終了タイミング（換言すると、圧縮荷重の作用終了タイミング）を上述したと同様にするが、第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６，６８に送給される圧力流体の 圧力（換言すると、中間成形体２０ａ，２０ｂ，２０ｃに付与される圧縮荷重）を一定にするようにしてもよい。

第１〜第３圧縮加圧手段４６，４８，５０の第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６，６８に送給される圧力流体の圧力（換言すると、流体圧荷重）については、図６に示すように制御するようにしてもよい。図６において、この変形形態の圧力流体の圧力制御では、図５に示す制御に加えて、更に、上ダイセット６の下死点に向けて下方に移動する際に、圧力流体の圧力が段階的に上昇するように制御される。この変形形態では、第１及び第２圧縮加圧手段４６，４８の第１及び第２流体圧シリンダ機構４６，４８に送給される圧力流体の圧力が２段階に上昇され、下死点付近になるとその圧力が最大となるように制御される。また、第３圧縮加圧手段５０の第３流体圧シリンダ機構５０に送給される圧力流体の圧力が３段階に上昇され、この下死点付近になるとその圧力が最大となるように制御される。

このように制御することにより、第１〜第３圧縮絞り加工域１２，１４，１６における第１〜第３圧縮絞り加工において、中間成形体２０ａ，２０ｂ，２０ｃの周側壁１２２ａ，１２２ｂ、１２２ｃが薄肉化し易い上ダイセット６の下死点付近において最も大きい流体圧荷重（流体圧力）が作用し、これにより、中間成形体２０ａ，２０ｂ，２０ｃの周側壁１２２ａ，１２２ｂ、１２２ｃに最も大きな圧縮力が付与され、その結果、この周側壁１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの肉厚が薄くなるのを効果的に抑えることができ、場合により増肉することができる。尚、圧力流体の圧力をこのように段階的に上昇する制御は、第１〜第３流体圧シリンダ機構４６，４８，５０の全てに適用する必要はなく、それらの任意の一つ又は任意の二つに適用するようにしてもよい。

加えて、上ダイセット６が上死点に向けて戻るときに、圧力流体の圧力を付与する圧力付与期間の最終期間（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）において、圧力流体の圧力が一時的に更に上昇するように制御される。この変形形態では、第１〜第３圧縮加圧手段４６，４８，５０の第１〜第３流体圧シリンダ機構４６，４８，５０に送給される圧力流体の圧力が下死点付近の最大圧力よりも更に上昇されるように制御される。

このように制御することにより、第１〜第３圧縮絞り加工域１２，１４，１６における第１〜第３圧縮絞り加工において、第１〜第３圧縮絞り用ダイ３４，３６，３８が中間成形体２０ｂ，２０ｃ及び成形体２１から離れる際に一時的に圧力流体の圧力が更に上昇される。かく圧力流体の圧力が上昇すると、第１〜第３圧縮加圧プレート５２，５４，５６が幾分上方に持ち上げられて中間成形体２０ｂ，２０ｃ及び成形体２１を第１圧縮絞り用パンチ２８，３０，３２から外すように作用し、かくして、第１〜第３圧縮絞り加工後の中間成形体２０，２０ｃ及び成形体２１の取出しが容易となる。尚、圧力流体の圧力をこのように一時的に上昇する制御は、第１〜第３流体圧シリンダ機構４６，４８，５０の全てに適用する必要はなく、それらの任意の一つ又は任意の二つに適用するようにしてもよい。

次に、図７を参照して、圧縮加圧手段の変形形態について説明する。尚、以下の形態において、上述した実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。図７において、この変形形態においては、第１圧縮加圧手段４６Ａ（第２圧縮加圧手段、第３圧縮加圧手段）の基本的構成は、上述した実施形態と同様であるが、第１加圧用リンク５８Ａ（第２加圧用リンク、第３加圧用リンク)の長さが異なり、この形態ではこの第１加圧用リンク５８（第２加圧用リンク、第３加圧用リンク）の長さＬ（具体的には、一対の取付ブラケット７０に支持軸７３を介して支持された部位から第１流体圧シリンダ機構６４の出力部７８に連結軸７６を介して連結された部位までの長さ）が長く、これにより、第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構、第３流体圧シリンダ機構）のシリンダ本体８０の取付部材８２への取付位置が、外側（図７において右側）に位置調整されている。

このように構成することにより、第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構、第３流体圧シリンダ機構）の出力部７８から第１加圧用リンク５８Ａ（第２加圧用リンク、第３加圧用リンク）を介して第１圧縮加圧プレート５２（第２圧縮加圧プレート、第３圧縮加圧プレート）に伝達される圧縮力（流体圧荷重）が増幅され、これにより、第１圧縮絞り加工（第２圧縮絞り加工、第３圧縮絞り加工）の際に中間成形体２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）に付与する圧縮力を大きくすることができる。

尚、これとは反対に、第１加圧用リンク５８（第２加圧用リンク、第３加圧用リンク）の長さＬ（具体的には、一対の取付ブラケット７０に支持軸７３を介して支持された部位から第１流体圧シリンダ機構６４の出力部７８に連結軸７６を介して連結された部位までの長さ）を短くすることもでき、この場合、第１流体圧シリンダ機構６４（第２流体圧シリンダ機構、第３流体圧シリンダ機構）の出力部７８から第１加圧用リンク５８Ａ（第２加圧用リンク、第３加圧用リンク）を介して第１圧縮加圧プレート５２（第２圧縮加圧プレート、第３圧縮加圧プレート）に伝達される圧縮力（流体圧荷重）が小さくなり、これにより、第１圧縮絞り加工（第２圧縮絞り加工、第３圧縮絞り加工）の際に中間成形体２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）に付与する圧縮力を小さくすることができ、このように第１加圧用リンク５８Ａ（第２加圧用リンク、第３加圧用リンク）の長さを調整する（例えば、長さの異なるものに取り替える）ことにより、第１圧縮絞り加工（第２圧縮絞り加工、第３圧縮絞り加工）の際に中間成形体２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）に付与する圧縮力を調整することができる。

上述した形態では、第１〜第３圧縮加圧手段４６，４８，５０の第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６，６８に送給される圧力流体の圧力を図５に示すように、又は図６に示すように制御するように構成しているが、このような圧力流体の制御は、図１〜図３に示す形態のプレス装置に限定されず、図８に示す形態のプレス装置にも同様に適用することができ、この他の実施形態のプレス装置においては、第１〜第３圧縮加圧手段及びそれに関連する構成に修正が施され、その他の構成については、上述したプレス装置と実質上同一である。

図８において、このプレス装置においては、第１〜第３圧縮加圧手段４６Ｂ，４８Ｂ，５０Ｂは、第１〜第３圧縮加圧プレート５２Ｂ，５４Ｂ，５６Ｂと、第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６，６８とを備え、第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６，６８が下ダイセット４の下側のプレス装置本体２内に取り付けられている。

この構成に関連して、第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６，６８の出力部７８に圧縮伝達プレート１３２が取り付けられ、第１〜第３圧縮加圧プレート５２Ｂ，５４Ｂ，５６Ｂと対応する圧縮伝達プレート１３２とが複数（例えば、４本）の圧縮伝達ロッド１３４（図８において、４本のうち２本のみ示す）を介して連結されている。そして、このような連結を可能にするために、下ダイセット４には、第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６，６８からの圧縮力を伝達するための複数の圧縮伝達ロッド１３４の各々に対応して貫通孔が設けられ、これら圧縮伝達ロッド１３４は、対応する貫通孔を通して上方に延び、第１〜第３流体圧シリンダ機構６４，６６，６８からの圧縮伝達ロッド１３４は、第１〜第３圧縮加圧プレート５２Ｂ，５４Ｂ，５６Ｂに連結されている。

このように構成されているので、第１〜第３圧縮加圧手段４６Ｂ，４８Ｂ，５０Ｂの第１〜第３圧縮加圧プレート５２Ｂ，５４Ｂ，５６Ｂに圧力流体が送給されてそれらの出力部７８が伸張すると、圧縮伝達プレート１３２、複数の圧縮伝達ロッド１３４を介して第１〜第３圧縮加圧プレート５２Ｂ，５４Ｂ，５６Ｂに伝達されて情報に持ち上げられるようになり、従って、このような構成であっても、上述したと略同様に、中間成形体２０ａ，２０ｂ，２０ｃの周側壁に圧縮力を付与してその周側壁の肉厚が薄くなるのを抑えることができる。

以上、本発明に従うプレス装置の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、圧縮絞り加工を施す圧縮絞り加工域として中間成形体の移送方向に三つ設けているが、このような構成に限定されず、この移送方向に一つ又は二つ、或いは４つ以上設けるようにすることもできる。

２ プレス装置本体
４ 下ダイセット
６ 上ダイセット
１０ 前絞り加工域
１２，１４，１６ 圧縮絞り加工域
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 中間成形体
２１ 成形体
２２ 前絞り用パンチ
２４ 前絞り用ダイ
２８，３０，３２ 圧縮絞り用パンチ
３４，３６，３８ 圧縮絞り用ダイ
４６，４６Ａ，４６Ｂ，４８，４８Ｂ，５０，５０Ｂ 圧縮加圧手段
５２，５２Ｂ，５４，５４Ｂ，５６，５６Ｂ 圧縮加圧プレート
５８，５８Ａ，６０，６２ 加圧用リンク
６４，６６，６８ 流体圧シリンダ機構
９６，９８，１００ 流体供給圧力制御手段
１０２ プレス制御装置

Claims (5)

1. プレス装置本体に取り付けられた下ダイセットと、前記下ダイセットに対して上下方向に往復動自在に前記プレス装置本体に支持された上ダイセットとを備え、前記下ダイセットと前記上ダイセットとの間に所定の移送方向に沿って前絞り加工域及び圧縮絞り加工域が設けられ、金属プレートが前記前絞り加工域及び前記圧縮絞り加工域を通して移送される間に、頂壁、前記頂壁の外周部から下方に延びる周側壁及び前記周側壁の下端部から径方向外方に延びるフランジ部を有する成形体を形成するプレス装置であって、
   前記前絞り加工域に対応して、前記下ダイセットには前絞り用パンチが取り付けられるとともに、前記上ダイセットには前絞り用ダイが取り付けられ、また前記圧縮絞り加工域に対応して、前記下ダイセットには圧縮絞り用パンチが取り付けられているとともに、前記上ダイセットには圧縮絞り用ダイが取り付けられ、また、前記圧縮絞り用パンチに関連して圧縮加圧手段が設けられ、前記圧縮加圧手段は、前記圧縮絞り用パンチが挿通し且つ前記成形体の前記フランジ部に作用する圧縮加圧プレートと、前記圧縮加圧プレートに連結された加圧用リンクと、前記加圧用リンクを介して前記圧縮加圧プレートに圧縮力を加えるための流体圧シリンダ機構とを備えていることを特徴とするプレス装置。
2. 前記圧縮加圧手段の前記加圧用リンクは、前記プレス装置本体又は前記下ダイセットに揺動自在に取り付けられ、前記流体圧シリンダ機構のシリンダ本体が前記プレス装置本体に取り付けられ、前記加圧用リンクの一端部は前記圧縮加圧プレートに回動自在に連結され、その他端部は前記流体圧シリンダ機構の出力部に回動自在に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
3. 前記圧縮加圧手段の前記流体圧シリンダ機構に関連して、前記流体圧シリンダ機構に送給される流体圧を制御するための流体圧力制御手段が設けられ、前記流体圧力制御手段は、前記上ダイセットが下死点に向かって下方に移動する際には、前記流体圧シリンダ機構に送給される流体圧を段階的に上昇するように制御し、かくして、前記流体圧シリンダ機構により前記圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重は、前記下死点に向かって段階的に上昇されることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス装置。
4. 前記圧縮絞り加工域は、前記所定の移送方向に沿って２つ以上設けられており、上流側の第１圧縮絞り加工域に対応して、前記下ダイセットには第１圧縮絞り用パンチが取り付けられているとともに、前記上ダイセットには第１圧縮絞り用ダイが取り付けられ、また下流側の第２圧縮絞り加工域に対応して、前記下ダイセットには第２圧縮絞り用パンチが取り付けられているとともに、前記上ダイセットには第２圧縮絞り用ダイが取り付けられ、更に、前記第１及び第２圧縮絞り用パンチに関連して第１及び第２圧縮加圧手段が設けられ、前記第２圧縮加圧手段の第２流体圧シリンダ機構により第２圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重は、前記第１圧縮加圧手段の第１シリンダ機構により第１圧縮プレートに付与される圧縮荷重よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレス装置。
5. 前記第２圧縮加圧手段の前記第２流体圧シリンダ機構により前記第２圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用開始タイミングは、前記第１圧縮加圧手段の前記第１流体圧シリンダ機構により前記第１圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用開始タイミングよりも早く、また前記第２流体圧シリンダ機構により前記第２圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用終了タイミングは、前記第１流体圧シリンダ機構により前記第１圧縮加圧プレートに付与される圧縮荷重の作用終了タイミングよりも遅いことを特徴とする請求項４に記載のプレス装置。

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