JPH03226317A - 対向液圧成形装置 - 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】 卒業上の利用分野 本発明は、液圧成形装置に関し、特に曲率半径のより小
さい製品の成形を可能とする技術に関するものである。

従来の技術 液体が充たされている液槽と、その液槽に向かって突き
入れられる雄型と、その液槽の開口面を覆うように載置
された被成形板材の外周部を挟む挟持手段とを備え、そ
の被成形板材を雄型成形面に沿った形状に塑性加工する
対向液圧成形装置が知られている。たとえば、特開平１
−１９７０１７号公報に記載されたものがそれである。

発明が解決すべき課題 ところで、上記従来の対向液圧成形装置においては、雄
型が被成形板材とともに液槽に向かって突き入れられる
と、被成形板材が高圧の液体により雄型の成形面に押圧
されるので、被成形板材はその成形面の凹凸に沿った形
状に塑性加工される。

しかし、成形時において、雄型の成形面に存在する凹部
と被成形板材との間に形成された空間に空気が閉じ込め
られることから、雄型の成形面の凹部に正確に沿った形
状に被成形板材を成形することができない場合があった
。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、雄型の成形面の凹部に正確に
沿った形状に被成形板材を成形することができるように
する対向液圧成形装置を捉供することにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するだめの本発明の要旨とするところ
は、前記対向液圧成形装置において、（ａ）前記雄型の
成形面における凹部と前記被成形板材との間に形成され
る空間内の空気を除去するために、その雄型の成形面に
おける凹部に開口する空気抜通路と、（ｂ）その空気抜
通路に接続され、成形時において前記凹部と前記被成形
板材との間に形成される空間内の空気を吸引する吸引手
段とを、設けたことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、成形時において、雄型の成形面に存
在する凹部と被成形板材との間に形成された空間に閉じ
込められた空気は、空気抜通路を通して吸引手段により
吸引されるので、雄型の成形面に存在する凹部と被成形
板材との間の空気に邪魔されることなく、高圧液体によ
って被成形板材が凹部に押し付けられる。したがって、
雄型の成形面の凹部に正確に沿った形状に被成形板材を
成形することができる。

に説明する。

第１図において、対向液圧成形装置１０は、ベース部材
１２上に固定されて、たとえば防錆剤を含む水などの液
体１４が充たされた液槽１６を構成する下型１８と、ベ
ース部材１２に立設された支柱２０により支持され且つ
図示しない油圧駆動装置によって上下方向に駆動される
ラム２２にスペーサ２６を介して固定され、液槽１６に
向かって突き入れられる雄型（ポンチ：上型）２４と、
その液槽１６の開口面を覆うように載置される被成形板
材２日の外周部を挾むために、ラム２２に所定の範囲で
上下移動可能に取り付けられ且つ図示しない油圧装置に
より下方に付勢される上型しわ押え３０、および下型１
８に固定された下型しわ押え３２とを備えており、雄型
２４が液槽１６に向かって突き入れられると、上記被成
形板材２８が雄型２４の先端部に形成された成形面に液
圧により押圧されてその成形面に沿った形状に塑性加工
されるようになっている。

対向液圧成形装置１０の雄型２４は、先端凸部から一側
方へ向かうに伴って２つの凹部３４および３６が形成さ
れており、上記２つの凹部３４および３６内に開口する
空気抜孔３８および４０が雄型２４に設けられている。

そして、それら空気抜孔３８および４０は、凹部３４お
よび３６と被成形板材２８との間の空間に閉じ込められ
た空気を積極的に排除するためにそれぞれパイプ４１を
介して吸引装置４２に接続されている。本実施例では、
それら空気抜孔３８．４０およびパイプ４１が空気抜通
路を構成している。

上記吸引装置４２は、油圧駆動式であって、オイルポン
プ４４により圧送された作動油により駆動される油圧シ
リンダ４６と、この油圧シリンダ４６の作動方向を制御
する電磁切換制御弁４８と、油圧シリンダ４６の作動速
度を制御する電磁流量制御弁５０と、負圧を発生させる
負圧室５２、およびその負圧室５２の容積を変化させる
ために油圧シリンダ４６に連結されたピストン５４を備
えた負圧発生シリンダ５６とを備えている。

対向液圧成形装置１０には、ラム２２とともに移動する
ラック５８が設けられるとともに、そのラック５８と噛
み合うピニオンを備えてラム２２および雄型２４の移動
距離或いは移動位置を検出するロークリエンコーダ６０
が設けられている。

このロータリエンコーダ６０からの出力信号は電子制御
装置６２に供給される。また、負圧発生シリンダ５６に
は、その負圧室５２の圧力を検出する圧力センサ６４が
設けられており、その圧力を表す信号は圧力センサ６４
から電子制御装置６２に供給される。

電子制御装置６２は、所謂マイクロコンピュ−タにより
構成されており、予め記憶されたプロダラムに従って入
力信号を処理し、電磁切換制御弁４８および電磁流量制
御弁５０を制御する。たとえば、第２図に示すように雄
型２４のスライドストロークに対応して負圧が設定され
ている場合には、雄型２４の実際のスライドストローク
に関連して第３図に示すような圧力となるように電磁流
量制御弁５０を制御し、雄型２４が下死点に到達すると
電磁切換制御弁４８を制御してピストン５４を元の位置
へ戻す。第２図の設定表はたとえば電子制御装置６２の
ＣＲＴ６６に表示されるようになっており、テンキー６
８などによって任意に設定される。

以上のように構成されだ液圧成形装置１０において、図
示しない起動釦が操作されると、被成形板材２８が下型
１８および下型しわ押え３２上に載置された状態で雄型
２４が下型１８へ向かって駆動開始される。第４図はこ
の状態を示す。次いで、先ず上型しわ押え３０が被成形
板材２８に当接して、被成形板材２日の外周部が上型し
わ押え３０および下型しわ押え３２により挟持される。

第５図はこの状態を示す。そして、雄型２４が液槽１６
内に突き入れられると、液槽１６内の圧力が急激に高め
られるので、上記被成形板材２８が雄型２４の先端部に
形成された成形面に液圧により押圧されてその成形面に
沿った形状に塑性加工される。第６図はこの状態を示す
。

ここで、雄型２４が液槽１６内に突き入れられる過程に
おいて、第７図に示すように雄型２４のスライドストロ
ークがａｌに到達した時点では吸引装置４２による吸引
が開始され、第８図に示すように雄型２４のスライドス
トロークがａ２に到達すると、凹部３４および３６と被
成形板材２８との間の空間の負圧の大きさが８１となり
、第９図に示すように雄型２４が下死点に到達すると、
凹部３４および３６と被成形板材２８との間の空間の負
圧の大きさが８２となる。このように、雄型２４の成形
面に被成形板材２８が押し付けられるとき、雄型２４の
凹部３４および３６の表面と被成形板材２８との間に閉
じ込められた空気は、空気抜孔３８および４０を経て強
制的に吸引されるため、凹部３４および３６と被成形板
材２Ｂとの間に閉じ込められた空気の反力に邪魔される
ことなく、被成形板材２８が凹部３４および３６の表面
に容易に密着させられるので、雄型２４の成形面の凹部
３４および３６に正確に沿った形状に被成形板材２８を
成形することができるのである。

次に、本実施例の液圧成形装置１０により成形される被
成形板材２８の曲率半径Ｒについて考察する。雄型２４
において凹部３４および３６からの空気抜通路が形成さ
れていない従来の液圧成形装置では、成形過程において
、凹部３４および３６と被成形板材２８との間に空気が
閉じ込められ、成形が進むに伴って閉し込められた空気
が圧縮される。このとき、凹部３４または３６と被成形
板材２８との間に閉じ込められた時点の空気の圧力およ
び体積をＰｏおよび■。、圧縮されたときの空気の圧力
および体積をＰｌおよびＶｌ、被成形板材２８の厚みを
ｔ　（ｍｍ）、液体１４の圧力をＰＣ（Ｋｇ／ｍｍ２）
、被成形板材２８の平面歪の引張強さをσｏ　（Ｋｇｈ
ｎｍ２）とすると、第１０図に基づく理論式（１）から
、閉し込められた空気の反力を加味した成形限界曲率半
径Ｒ，は次式（２）により表され、閉じ込められた空気
の反力を加味しない成形限界曲率半径Ｒ８は次式（３）
により表される。

ＰＣＢ−Δθ−２ｔ　ｏ。ｓｉｎ　　Δθ／２−０・（
１） 仮に、上記閉じ込められた時点の空気の圧力が大気圧（
Ｐ　ｏ　＝　Ｉ　Ｋｇ／ｍｍ２）から１００気圧（ｐ。

＝１００にｇ／ｍｍ”）まで圧縮されたとすると、上式
（２）および（３）から、次式（４）が導かれる。

Ｒ１≧１．ＩＲ。

・（４） この弐（４）から明らかなように、上記のように閉じ込
められた空気が圧縮されると、成形限界曲率半径が１０
％程度大きくなるのである。すなわち、閉じ込められた
空気の反力によって、雄型２４の成形面の凹部３４．３
６に対応して形成される被成形部材２８の曲率半径が、
その凹部３４．３６の曲率半径よりも１０％程度大きく
なり、従来の液圧成形装置では成形精度が充分に得られ
なかったのである。

また、本実施例によれば、前記のように、雄型２４の成
形面に被成形板材２８が押し付けられるとき、雄型２４
の凹部３４および３６の表面と被成形板材２８との間に
閉じ込められた空気は、空気抜孔３８および４０を経て
強制的に吸引されるため、空気抜孔３８および４０の径
を小さくしても、上記閉じ込められた空気の反力に邪魔
されることなく、しかも空気抜孔３８および４０の跡が
形成され難くなり、成形品質が向上する利点がある。ま
た、同じ径の空気抜孔３８および４０を用いる場合には
、吸引装置４２によって上記閉じ込められた空気が強制
的に排除されることから、被成形板材２８の成形可能な
四部曲率の限界が拡大される利点がある。

また、本実施例によれば、雄型２４のスライドストロー
クに応じて吸引装置４２による負圧が任意に設定され得
るので、被成形板材２８の割れや皺を発生させないよう
に調節することができる利点がある。

以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明した
が、本発明はその他の態様において、も適用される。

たとえば、前述の実施例では、雄型２４の２つの凹部３
４および３６において空気抜孔３８および４０がそれぞ
れ設けられていたが、それら空気抜孔３８および４０の
個数は必要に応じて変更され得る。

また、前述の実施例の空気抜孔３８および４０は、矩形
断面などであってもよいし、スリット状であってもよい
。

また、前述の実施例の吸引装置４２は油圧駆動式に構成
されていたが、モータ駆動方式に構成されていてもよい
のである。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の対向液圧成形装置を説明す
る説明図である。第２図は第１図の実施例における雄型
のスライドストロークに対する負圧の設定状態を示す図
である。第３図は、第２図の設定により実際に得られる
負圧を示す図である。 第４図、第５回、および第６図は、第１図の対向液圧成
形装置の成形過程を説明する図であって、第４図は上型
しわ押えおよび雄型の下條開始状態を示し、第５図は上
型しわ押えが下型しわ押えとの間に被成形板材を挟持し
た状態を示し、第６図は雄型が液槽内に突き入れられた
状態を示している。第７図、第８図、および第９図は、
第１図の対向液圧成形装置における雄型とそれにより変
形させられる被成形板材との関係を順次説明する図であ
って、第７図は雄型のスライドストロークがａｌに到達
した状態を示し、第８図は雄型のスライドストロークが
ａ２に到達した状態を示し、第９図は雄型が下死点に到
達した状態を示している。 第１０図は対向液圧成形における理論式を説明する図で
ある。 １０：対向液圧成形袋Ｗ　　１４：液体１６：液槽　　
　　　　　２４：雄型 ２８：被成形板材 ３４．３６：凹部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液体が充たされた液槽と、該液槽に向かって突き入れら
   れる雄型と、該液槽の開口面を覆うように載置された被
   成形板材の外周部を挟む挟持手段とを備え、該被成形板
   材を該雄型の成形面に沿った形状に塑性加工する対向液
   圧成形装置において、前記雄型の成形面における凹部と
   前記被成形板材との間に形成される空間内の空気を除去
   するために、該雄型の成形面における凹部に開口する空
   気抜通路と、 該空気抜通路に接続され、成形時において前記凹部と前
   記被成形板材との間に形成される空間内の空気を吸引す
   る吸引手段と を設けたことを特徴とする対向液圧成形装置。