JPH0663655A - 対向液圧成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 絞り加工時、ポンチ20と素材35が成形液圧室
２に突入した体積分だけダイ４が上昇され、ブランクホ
ルダーピストン13に対してブランクホルダー11を同じ距
離だけ上昇し得る。ブランクホルダー11の上昇によりブ
ランクホルダーピストン13に対し浮動ピストン16が上昇
して行き、浮動ピストン16の上部に作用している圧力気
体19は、浮動ピストン16の移動分だけ放出される。 【効果】 ブランクホルダー部の圧力制御に圧力気体を
用いることで、各部の圧力制御を容易に正確に行え、成
形の高速化を容易に実現できる。ダブルアクションの機
械プレスによる成形を可能にでき、金型は雄型のみで製
作費を安価にでき、多品種の少量生産を容易に実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば金属板を深絞
り成形するのに採用される対向液圧成形機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に金属板を所定形状に成形するに
は、一対の凸凹の金型により金属板を加圧する手段が用
いられている。しかしながら割れのない深絞り製品を得
るには、金型のいずれも高精度に加工しなければならな
い。このため従来では、たとえば特公平２−37252 号公
報に見られる対向液圧成形法が提供されている。

【０００３】この従来構成は、液圧室を有するダイと、
このダイ上に当接自在なブランクホルダーと、このブラ
ンクホルダーを通して液圧室内に突入自在なポンチとか
らなり、前記ダイ側に、液圧室とダイ上面とを連通する
通路を形成している。そしてダイとブランクホルダーと
の間に素材を位置させた状態で、ブランクホルダーに通
したポンチを素材に当接させ、この素材を液圧室に絞り
込むとともに、液圧室内の液体を通路から素材外周へと
流動させ、この素材外周に対向液圧を作用させることで
所期の成形を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の対向液圧成形法は、液圧室の圧力制御が重要でまたブ
ランクホルダー圧とも関係し、ダイ肩やポンチ肩で破断
を避けるためには、ポンチストロークによる複雑な制御
が必要である。さらに多品種少量生産においても成形の
高速化が求められているが、従来の制御システムでは、
液圧室から排出される液圧の管内流速が３〜５^M/_S を越
えると乱流になり、管内発熱が大であるので圧損が大き
くて、応答速度が悪く、高速にしたとき正確な制御が不
可能であった。

【０００５】本発明の目的とするところは、各部の圧力
制御を容易に正確に行え、成形の高速化を容易に実現し
得る対向液圧成形機を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明の対向液圧成形機は、対向液圧部とブランクホルダ
ー部とポンチとからなり、対向液圧部を、成形液圧室を
有する液圧室容器と、成形液圧室の液体移動に応動して
液圧室容器に対し昇降自在なダイとにより構成し、ブラ
ンクホルダー部を、ダイに対向するブランクホルダー
と、このブランクホルダーに内嵌しかつブランクホルダ
ーとの間に上部液圧室を形成するブランクホルダーピス
トンと、このブランクホルダーピストン内に設けられか
つ上部液圧室の液体移動に応動する浮動ピストンとによ
り構成するとともに、浮動ピストンの上部に圧力気体を
作用させている。

【０００７】

【作用】かかる本発明の構成によると、まずブランクホ
ルダー部を上昇させた状態で、成形液圧室に液体を充満
させ、そしてダイ上に素材をセットする。次にブランク
ホルダー部を下降させ、ブランクホルダーによりダイ上
の素材を押さえる。このとき圧力気体が浮動ピストンの
上部に供給されて、この浮動ピストンを下降限へと移動
させ、以て上部液圧室内の液体を介して所定の押圧力で
押さえるとともに、その圧力を維持し得る。

【０００８】この状態でポンチを下降させることで、素
材を次第に絞り加工し得る。このような絞り加工が行わ
れている間に、ポンチおよび素材が成形液圧室内に突入
（下降）している体積分だけ、液体を介して液圧室容器
に対しダイが上昇され、このダイの上昇に応動して、ブ
ランクホルダーピストンに対してブランクホルダーを同
じ距離だけ上昇し得る。

【０００９】このように、成形時に、ポンチが高速で成
形液圧室へ進入しても、液体の移動に応動してダイが上
昇することになり、以て成形液圧室の流量コントロール
に問題はない。またダイの上昇に応じてブランク材を介
してブランクホルダーが所定のブランク圧力を保持して
上昇するが、これは浮動ピストンが圧力バランスを保ち
上方へ移動することで可能となる。

【００１０】上述したようにブランクホルダーが上昇し
たときの液体の移動によりブランクホルダーピストンに
対して浮動ピストンが上昇して行く。このとき浮動ピス
トンの上部に作用している圧力気体は、圧縮あるいは浮
動ピストンの移動分だけ放出され、これによりブランク
ホルダーの圧力、すなわち対向液圧は変わらず、維持し
得る。

【００１１】このように浮動ピストンの上部に圧力気体
を作用させ、高圧ガス制御装置などでコントロールして
おり、このように配管径を同一とした場合、液体の最大
流速は３〜５^M/_S 、圧力気体の最大流速は30〜50^M/_S と
約10倍とれるので、ポンチスピードを10倍以上に高速化
し得、プレスストローク数を大幅に高め得る。

【００１２】上述のようにして絞り加工を終了したの
ち、ポンチの押圧力とブランクホルダー部の下降力とを
低下させ、さらにポンチとブランクホルダー部を上昇さ
せることで、製品を取り出し得る。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。１は対向液圧部で、上面開放の成形液圧室２を有
する液圧室容器３と、前記成形液圧室３の圧力変化に応
動して液圧室容器３に対し昇降自在なダイ４とにより構
成される。このダイ４は、リング部分４Ａと、このリン
グ部分４Ａの下面中央部から垂下した筒状部分４Ｂとか
らなり、この筒状部分４Ｂが成形液圧室２内に突入して
液圧室容器３の内周面上で上下方向に摺動自在となる。
そして成形液圧室２内には液体の一例である水５が充填
される。

【００１４】10はリング状のブランクホルダー部で、ダ
イ４に対向自在なブランクホルダー11は、中央に貫通孔
12を有する箱枠状に形成されている。前記ブランクホル
ダー11に対して、リング状のブランクホルダーピストン
13を上方から内嵌し、以てブランクホルダーピストン13
の下面とブランクホルダー11との間に上部液圧室14を形
成している。そして上部液圧室14内に液体の一例である
油15を密閉状で封入している。

【００１５】前記ブランクホルダーピストン13内には、
下面開放でリング状のピストン室が形成され、このピス
トン室内に、前記上部液圧室14の圧力変化に応動して昇
降自在な浮動ピストン16が設けられ、以て浮動ピストン
16の上面とブランクホルダーピストン13との間に流体室
17を形成している。前記ブランクホルダーピストン13の
中央貫通孔18と前記貫通孔12を通して、ポンチ20が昇降
自在に配設される。また前記ブランクホルダーピストン
13の上部は、ブランクホルダー部10の昇降と下降位置の
維持を行うシリンダー装置21に連結している。なおピス
トン室内の上部には、ブランクホルダー11を下降付勢す
るためのばね22が配設されている。

【００１６】前記流体室17に対しては圧力気体の一例で
ある高圧ガス19が給排されるもので、ポンプ25から逆止
弁26を介して供給される高圧ガス19を蓄圧器27に一旦蓄
圧し、この蓄圧器27内の高圧ガス19を配管28を通して流
体室17に供給自在としている。そして配管28中に高圧ガ
ス制御装置30を配設している。この高圧ガス制御装置30
は、蓄圧器27側に位置した減圧弁31と、この減圧弁31の
下手に位置した切り換え弁32と、この切り換え弁32の下
手に位置した比例リリーフ弁33とからなり、比例リリー
フ弁33はサイレンサ34を有する。

【００１７】以下、上記実施例における深絞り成形を説
明する。まずシリンダー装置21によりブランクホルダー
部10を上昇させた状態で、成形液圧室２に水５を充満さ
せ、そしてリング部分４Ａの上にブランク材（素材）35
をセットする。このときダイ４は液圧室容器３に対して
下降限にあり、リング部分４Ａは液圧室容器３の上に当
接している。次にシリンダー装置21によりブランクホル
ダー部10を下降させ、図１の左半図に示すように、ブラ
ンクホルダー11によりダイ４上のブランク材35を押さえ
る。

【００１８】このとき高圧ガス制御装置30における切り
換え弁32の連通側への切り換えにより、蓄圧器27内の高
圧ガス19が減圧弁31や配管28を介して流体室17に供給さ
れ、その高圧ガス19の圧力により浮動ピストン16を下降
限へと移動させ、以て上部液圧室14内の油15を介して所
定の押圧力で押さえている。

【００１９】この状態で、作動装置（図示せず。）を介
してポンチ20を下降させ、貫通孔12から中央貫通孔18を
通してブランク材35の上面に当接させたのち、さらにポ
ンチ20を下降させることで、ブランク材35は図１の右半
図に示すように次第に絞り加工される。このような絞り
加工が行われている間に、ポンチ20およびブランク材35
が成形液圧室２内に突入（下降）している体積分だけ、
水５を介して液圧室容器３に対しダイ４が上昇して行
く。このダイ４の上昇に応動して、位置が固定状のブラ
ンクホルダーピストン13に対してブランクホルダー11が
同じ距離だけ上昇される。

【００２０】このように成形時に、ポンチ20が高速で成
形液圧室２へ進入しても、水５の移動に応動してダイ４
が上昇することになり、以て成形液圧室２の流量コント
ロールに問題はない。またダイ４の上昇に応じてブラン
ク材35を介してブランクホルダー11が所定のブランク圧
力を保持して上昇するが、これは浮動ピストン16が圧力
バランスを保ち上方へ移動することで可能となる。

【００２１】上述したようにブランクホルダー11が上昇
した分、上部液圧室14内の油15が移動することになり、
これによりブランクホルダーピストン13に対して浮動ピ
ストン16が上昇して行く。ブランクホルダー圧を一定に
した場合、流体室17内の高圧ガス19は、浮動ピストン16
の移動分だけ比例リリーフ弁33から放出され、これによ
りブランクホルダー11の圧力、すなわち対向液圧は変わ
らず、維持されることになる。

【００２２】このように浮動ピストン16の上部に高圧ガ
ス19を作用させ、高圧ガス制御装置30などでコントロー
ルしており、このように配管径を同一とした場合、液体
の最大流速は３〜５^M/_S 、気体の最大流速は30〜50^M/_S
と約10倍とれるので、ポンチスピードを10倍以上に高速
化し得、プレスストローク数を大幅に高め得る。なおブ
ランクホルダー11の圧力（対向液圧）は、高圧ガス制御
装置30の減圧弁31を制御することで任意に設定し得、あ
るいはポンチ20のストロークによって変え得る。

【００２３】上述のようにして絞り加工を終了したの
ち、ポンチ20の押圧力とシリンダー装置21の下降力とを
低下させ、さらにポンチ20とブランクホルダー部10を上
昇させることで、加工されたブランク材、すなわち製品
を取り出し得る。

【００２４】

【発明の効果】上記構成の本発明によると、ブランクホ
ルダー部の圧力制御に圧力気体を用いることで、各部の
圧力制御を容易に正確に行うことができるとともに、成
形の高速化を容易に実現できる。この結果、ダブルアク
ションの機械プレスによる成形を可能にできるととも
に、金型は、雄型のみで雌型を不要にできて製作費を安
価にでき、さらに多品種の少量生産を容易に実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、対向液圧成形機の縦
断面図である。

【図２】同対向液圧成形機への配管を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 対向液圧部 ２ 成形液圧室 ３ 液圧室容器 ４ ダイ ５ 水（液体） 10 ブランクホルダー部 11 ブランクホルダー 13 ブランクホルダーピストン 14 上部液圧室 15 油（液体） 16 浮動ピストン 17 流体室 19 高圧ガス（圧力気体） 20 ポンチ 25 ポンプ 27 蓄圧器 30 高圧ガス制御装置 31 減圧弁 33 比例リリーフ弁 35 ブランク材（素材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向液圧部とブランクホルダー部とポン
   チとからなり、対向液圧部を、成形液圧室を有する液圧
   室容器と、成形液圧室の液体移動に応動して液圧室容器
   に対し昇降自在なダイとにより構成し、ブランクホルダ
   ー部を、ダイに対向するブランクホルダーと、このブラ
   ンクホルダーに内嵌しかつブランクホルダーとの間に上
   部液圧室を形成するブランクホルダーピストンと、この
   ブランクホルダーピストン内に設けられかつ上部液圧室
   の液体移動に応動する浮動ピストンとにより構成すると
   ともに、浮動ピストンの上部に圧力気体を作用させたこ
   とを特徴とする対向液圧成形機。