JPH0319820A - 対向液圧成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、雄型により彼成形材料を、成形液を
注入された液圧室に押込んで絞り加工する対向液圧成形
用金型に関する。

（従来の技術） 例えば、円板状の被成形材料を容器状に絞り加工する方
法として対向液圧成形法がある。すなわち、この対向液
圧成形法を行う対向戚圧成形用金型は、水や油等の成形
液を満たした液圧室内に、パンチにより円板状の被成形
材料としてのブランクを押し込み、絞り込む。さらに、
対向液圧或形用金型は、この時に生じた液圧室内の液圧
を上記ブランクの成形に利用する。

また、上述のような対向液圧戊形用金型では、ある設定
圧で開閉するバルブを用いて成形液を排出することによ
り、液圧室内の成形液の圧力をコントロールしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、例えばモリブデンやチタン、およびタングス
テンなどの難加工材料からなるブランクを常温（例えば
、２０℃程度）中で成形する場合には、ブランクの変形
能が悪く、成形加工しにくい。このため、上述のような
難加工材料からなるブランクの戊形は温間（例えば、２
５０〜３００℃以上）で行われるが、これらの難加工材
料からなるブランクの成形に対向液圧成形を採用するこ
とができれば、成形限界の向上により工程を短縮できる
こと、従来は不可能だった形状の成形が可能になること
、および、形状精度を向上できること等の多くの利点が
ある。

しかし、戊形液を例えば２５０〜３００℃以上に加熱し
た場合に、高温・高圧な成形液のために使用できるよう
なバルブ類は、現状ではほとんど無い。このため、対向
液圧成形を温間で行った例はあまりない。

本発明の目的とするところは、高温・高圧用の特殊な液
体制御用のバルブを用いることなく、温間で成形するこ
とが可能な対向液圧成形用金型を提供することにある。

［発明の構戊］ （課題を解決するための手段および作用）上記目的を達
成するために本発明は、第１の成形液が注入された液圧
室と、この液圧室に対して出入自在に設けられ、被成形
材料を液圧室に押込み第１の成形液を加圧しながら絞り
加工する雄型と、第１の成形液を加熱する加熱手段と、
内部に加熱手段により加熱された第１の成形液よりも低
温な第２の成形液が注入された低温側室及びこの低温側
室と断熱的に設けられ液圧室内の第１の成形戒を導入す
る高温側室とを有し高温側室に導入された第１の成形液
の量に応じて低温側室内の第２の或形液の容積を変化さ
せ第１の戊形液の液圧を制御する液圧制御手段とを具備
したことにある。

こうすることによって本発明は、高温・高圧用の特殊な
液体制御用のバルブを用いることなく、温間で対向液圧
成形を行えるようにしたことにある。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

第１図は本発明の概略構成を示すもので、図中の１は対
向液圧成形用金型（以下、金型と称する）を示している
。そして、この金型１は、可動型２と固定型３とを備え
ている。

このうち、可動型２は、可動型本体２ａと、棒体からな
りこの可動型本体２ａに同心的に配置された雄型として
のバンチ４とを有している。そして、可動型２は、バン
チ４を可動型本体２ａから軸心方向に進退させることが
できるようになっている。さらに、可動型２はその先端
部に、バンチ４と同心的に配置されたブランクホルダ５
を固定している。

また、可動型２は、ブランクホルダ５の内部に埋め込ま
れた加熱手段としての電気ヒータ６、６を有している。

そして、可動型２は、この電気ヒータ６、６でブランク
ホルダ５を加熱できるようになっている。ここで、電気
ヒータ６、６により、バンチ４とブランクホルダ５とを
ノ（に加熱するようにしてもよい。なお、図中に７で示
すのは、可動型本体２ａとブランクホルダ５との間に設
けられた断熱材である。

一方、固定型３は、固定型本体３ａの内側に形成された
上端を開口した液圧室８を有している。

さらに、固定型３は、液圧室８の上端部を厚肉のリング
状に成形されたダイ９により構成されている。そして、
固定型３は液圧室８に例えば不燃性油４猛形液を注入し
ている。

また、固定型３は、固定型本体７の外周部を熱伝的に覆
ったコイル状の、加熱手段としての高周波加熱ヒータ１
０を有している。さらに、固定型３は、ダイ９および高
周波加熱ヒータ１０の外側を断熱材１１で覆っている。

そして、固定型３は高周波加熱ヒータ１０により、液圧
室８に注入された戊形液を加熱している。

また、固定型３はその上部に、被成形材料としてのブラ
ンク１２を液密的に載置している。そして、固定型３は
ブランク１２を、ブランク１２の中央部を液圧室８の軸
心が通過する状態に配置している。さらに、固定型３は
、その一端部を液圧室８に開口した高温・高圧用管１３
を外部に導出している。

ここで、図中に３ｂで示すのは成形品取出し用のノック
アウトである。

さらに、第１図中の下段に１４で示すのは液圧制御手段
としての液圧伝達装置である。つまり、この液圧伝達装
置１４には、筒状の高温側アキュムレータ１５と、この
高温側アキュムレータ１５と同心的に形成された同じく
筒状の低温側アキュムレータ１６とが設けられている。

このうち、高温側アキュムレータ１５は、その一端側を
セラミクス製板状部材１７、および、このセラミクス製
板状部材１７の内側に配置された金属製シール部材１８
とにより閉塞している。さらに、高温側アキュムレータ
１５は、その他端側にフランジ部１つを有している。

また、高温側アキュムレータ１５は、その内周面をセラ
ミクス製の筒状部材２０により構成されている。そして
、その内部に液密的に高温側室２１を形或している。さ
らに、高温側アキュムレータ１５はその一端部に、上記
高温・高圧用管１３を接続しており、上記液圧室８と高
温側室２１とを連通させている。そして、高温側アキュ
ムレータ１５は高温側室２１に、加熱されて高温（例え
ば、３００〜５００℃）になった戊形液を導入し、充填
している。ここで、高温側室２１の容積は、戊形品の体
積よりも大きく設定されている。

また、上記低温側アキュムレータ１６は、高温側アキュ
ムレータ１５が位置する側の端部にフランジ部２２をａ
しており、このフランジ部２２を高温側アキュムレータ
１５のフランジ部１９と対向させている。さらに、低温
側アキュムレータ１６は他端側を閉じており、その内部
に液密的に低温側室２３を形成している。そして、低温
側アキュムレータ１６は、低温側室２３に常温（例えば
、約２０℃）の成形液を導入し、充填している。

ここで、低温側室２３の容積は、成形品の体積よりも大
きく設定されている。

さらに、高温側アキュムレータ１５と低温側アキュムレ
ータ１６とは、対向する互いのフランジ部１９、２２を
貫通したボルト２４・・・と、このボルト２４・・・に
螺合したナット２５・・・とにより結合している。さら
に、両アキュムレータ１５、１６は、両フランジ部１９
、２２の間に断熱材２６を挟み込んでいる。

また、図中に２７で示すのは高温側ピストン、２８で示
すのは、上記両フランジ部１９、２２を貫通するピスト
ンロツド２９を介して高温側ピストン２７と連結した低
温側ピストンである。このうち高温側ピストン２７は、
その外周面の形状を高温側室２１の内周面の形状と略等
しく設定されており、さらに、高温側室２１の内部を軸
方向に進退できるようになっている。

そして、高温側ピストン２７は先端部の略全面にセラミ
クス部材３０を固定している。そして、高温側ピストン
２７はその先端側とピストンロツド２９の側とを液密約
に仕切っている。

さらに、低温側ピストン２８は、その外周面の形状を低
温側室２３の内周面の形状と略等しく設定されており、
さらに、低温側室２３の内部を軸方向に進退できるよう
になっている。そして、低温側ピストン２８はピストン
ロッド２９を介して、高温側ピストン２７と連動するよ
うになっている。

そして、低温側ピストン２８はその先端側とピストンロ
ッド２９の側とを液密的に仕切っている。

そして、上記両ピストン２７、２８は、高温側室２１と
低温側室２３との圧力差によって進退するようになって
いる。なお、図中に３１・・・で示すのはシール用パッ
キンである。

また、図中の３２は上記低温側アキュムレータ１６に一
端側を接続された導入管であり、３３は同じく低温側ア
キュムレータ１６に一端側を接続された導出管である。

このうち導出管３３は、例えば固定型３に成形液を供給
するための配管や成形液供給用液槽等（ともに図示しな
い）にその他端側を接続されている。そして、導入管３
２は、低温側アキュムレータ１６の側の端部にチェック
バルブ３４を有しており、低温側室２３の内部の成形液
の流出を規制している。

さらに、導出管３３はその他端側を、例えば上記成形液
供給用液槽（図示しない）に接続されている。そして、
導出管３３は、低温側アキュムレータ１６の側の端部に
リリーフバルブ３５を有しており、低温側室２３の内部
の成形液の圧力がリリーフバルブ３５の設定圧力を越え
た場合には、低温側室２３の内部の成形液を外部に導出
するようになっている。ここで、成形液供給用のポンプ
（図示しない）を用いて、導出管３３から液圧室８に成
形液を圧送することが考えられる。

つまり、上述の金型１は、高周波加熱ヒータ１０により
、液圧室８の内部の成形液を例えば３００〜５００℃に
加熱する。さらに、金型１は、可動型２を矢印Ａで示す
ように下降させる。そして、ブランクホルダ５でブラン
ク１２を押さえるとともに、パンチ４でブランク１２を
固定型３の液圧室８に押込み、ブランク１２を絞り加工
する。

さらに、ブランク１２を絞り加工することにより、液圧
室８の内部、および、液圧伝達装置１４の高温側室２１
の内部の高温な成形液を加圧する。

そして、高温な成形液によって液圧伝達装置１４の高温
側ピストン２７を押して移動させる。そして、ピストン
ロッド２９を介して低温側ピストン２８を連動させ、低
温側室２３の内部の成形液を加圧する。

さらに、低温側室２３の内部の成形液の圧力がある値に
達したときに、リリーフバルブ３５を作動させ、低温側
室２３の成形液を外部に排出する。

そして、高温側室２１の内部の戊形液の圧力と低温側室
２３の内部の成形液の圧力とを平衡させる。

そして、固定型３の液圧室８の内部の液圧を調節する。

このような構成のものでは、高周波加熱ヒータ１０によ
り、液圧室８に注入された成形液を加熱することができ
る。さらに、ブランク１２を加工することによって加圧
された高温な成形液の圧力を、液圧伝達装置１４の内部
で低温な成形液に伝える。そして、低温側室２３の内部
の成形液により、リリーフバルブ３５を作動させる。し
たがって、成形液を加熱して温間成形を行う場合でも、
一般のリリーフバルブ３５を利用でき、高温・高圧用の
特殊な液体制御用のバルプを用いる必要がない。

そして、本発明によれば、３００℃以上の対向液圧温間
成形が可能になる。

また、戒圧伝達装置１４に複雑な制御機能を設ける必便
がないので、可動型２や固定型３等の制御機能には従来
のものを利用できる。

また、高温側室２１の或形液を高温のまま液圧室８に送
り出すことができるので、熱損失が少なく、或形サイク
ルが早い。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明は、第１の成形液が注入され
た液圧室と、この液圧室に対して出入自在に設けられ、
被成形材料を液圧室に押込み第１の成形液を加圧しなが
ら絞り加工する雄型と、第１の成形液を加熱する加熱手
段と、内部に加熱手段により加熱された第１の成形液よ
りも低温な第２の成形液が注入された低温側室及びこの
低温側室と断熱的に設けられ液圧室内の第１の成形液を
導入する高温側室とを有し高温側室に導入された第１の
成形液の量に応じて低温側室内の第２の成形液の容積を
変化させ第１の成形液の液圧を制御する液圧制御手段と
を備えたものである。

したがって本発明は、高温・高圧用の特殊な肢体制御用
のバルブを用いることなく、温間で対向戒圧成形を行う
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体を示す概略構成図である。 ４・・・パンチ（雄型）、６・・・電気ヒータ（加熱手
段）　８・・・液圧室、１０・・・高周波加熱ヒータ（
加熱手段）、１２・・・ブランク（被成形材料）、１４
・・・液圧伝達装置（液圧制御手段）、２１・・・高温
側室、２３・・・低温側室、３５・・・リリーフバルブ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の成形液が注入された液圧室と、この液圧室に対し
   て出入自在に設けられ、被成形材料を上記液圧室に押込
   み上記第１の成形液を加圧しながら絞り加工する雄型と
   、上記第１の成形液を加熱する加熱手段と、内部に上記
   加熱手段により加熱された第１の成形液よりも低温な第
   ２の成形液が注入された低温側室及びこの低温側室と断
   熱的に設けられ上記液圧室内の第１の成形液を導入する
   高温側室とを有し上記高温側室に導入された第１の成形
   液の量に応じて上記低温側室内の第２の成形液の容積を
   変化させ上記第１の成形液の液圧を制御する液圧制御手
   段とを具備した対向液圧成形用金型。