JPH0663656A - 対向液圧成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 対向液圧装置１は、本体２の上部にダイ６を
設け、中央部に上面開放の液圧室４を形成し、液圧室４
の外側に仕切り壁３を介して形成した圧力調整室５に昇
降自在な可動体９を設け、液圧室４と圧力調整室５を連
通し、可動体９の上部に圧力気体11を作用させた対向液
圧成形機。 【効果】 ポンチと素材により排出した液体で可動体を
押し上げて、急速排液が可能となる。成形の高速化と多
品種の少量生産を容易に実現でき、連通部の断面積を大
きく取ったとき、圧力損失が小となり装置をコンパクト
に形成できる。液圧室の圧力損失が少ないため、圧力制
御を容易に行え、液圧室の液体は液圧コントロールによ
り外部に流出せず作業環境を良くできる。成形時には圧
力気体で圧力バランスさせ、サージ圧が発生せず、常に
良好な成形を行える。

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、所期の複雑形状の製品を成形している。

【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、従来の油圧回路システムで
は、液圧室から排出される液体の管内流速が３〜５^M/_S
を越えると乱流になり、管内廃熱が大であるので圧損が
大きく、高速にしたとき正確な制御が不可能であつた。

【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、対向液圧装置とブランクホル
ダーとポンチとからなり、前記対向液圧装置は、本体の
上部にダイを設けるとともに、中央部に上面開放の液圧
室を形成し、この液圧室の外側に仕切り壁を介して圧力
調整室を形成するとともに、この圧力調整室内に昇降自
在な可動体を設け、この可動体の下方において前記液圧
室と圧力調整室とを連通するとともに、前記可動体の上
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
ルダーを上昇させた状態で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
を下降させてダイ上の素材を押さえる。このとき圧力気
体が可動体の上部に作用し、この可動体を下降限へと移
動させ得る。そして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。

【０００８】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液圧室内に突入（下降）している体
積分だけ、液圧室内の液体が圧力調整室に下部に移動
（流入）し、その移動量に応じて可動体を上昇し得る。
したがって成形時に、ポンチが高速で液圧室へ進入して
も、液体の移動量に応じて可動体が上昇することにな
り、以て液圧室の流量コントロールに問題はない。また
可動体の上昇は、圧力気体の圧力に抗した状態で、圧力
バランスを保ちながら行われる。すなわち液体の移動に
より可動体が上昇して行くとき、この可動体の上部に作
用している圧力気体は、可動体の移動分だけ放出され、
これにより対向液圧は変わらず、維持し得る。

【０００９】このように可動体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すること
で、液体の最大流速３〜５^M/_S に対して、圧力気体の最
大流速を30〜50^M/_S と、液体よりも約10倍も大きく取れ
ると同時に、圧力気体のため、液体に生じるような急激
なサージ圧は生じないことになる。このため、制御用管
径が同じとき、液体と圧力気体では10倍の速度差が許容
される。言い換えると、従来の油圧回路で制御する場合
に比較して、ポンチスピードを少なくとも10倍以上に高
速化し得、能率的な成形速度が得られる。

【００１０】上述のようにして絞り加工を終了したの
ち、ポンチの押圧力と圧力気体の圧力を低下させ、さら
にポンチとブランクホルダーを上昇させる。これにより
可動体は自重などでスムーズに下降し、液体を圧力調整
室から液圧室へ移動させて絞り成形品を浮力で上昇させ
得る。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図１、図２に基づ
いて説明する。１は対向液圧装置で、その本体２は、上
面開放の有底筒状に形成されている。この本体２内には
筒状の仕切り壁３が立設され、以て仕切り壁３の内側に
上面開放の液圧室４を形成するとともに、仕切り壁３の
外側に圧力調整室５を形成している。前記本体２と仕切
り壁３との上端間にはリング状のダイ６が設けられ、そ
してダイ６の中央貫通孔７を含めて液圧室４内には液体
の一例である水８が充填されている。

【００１２】前記圧力調整室５内には可動体の一例であ
る可動リング９が昇降自在に設けられ、この可動リング
９により圧力調整室５は、上部気圧室５Ａと下部液圧室
５Ｂとに分けられる。そして下部液圧室５Ｂと前記液圧
室４とが、仕切り壁３の下部に形成した複数のポート
（貫通孔）10により連通されている。

【００１３】また上部気圧室５Ａに対しては圧力気体の
一例である高圧ガス11が給排されるもので、ポンプ12か
ら逆止弁13を介して供給される高圧ガス11を蓄圧器14に
一旦蓄圧し、この蓄圧器14内の高圧ガス11を配管15を通
して上部気圧室５Ａに供給自在としている。そして配管
15中に高圧ガス制御装置16を配設している。この高圧ガ
ス制御装置16は、蓄圧器14側に位置した減圧弁17と、こ
の減圧弁17の下手に位置した切り換え弁18と、この切り
換え弁18の下手に位置した比例リリーフ弁19とからな
り、比例リリーフ弁19はサイレンサ20を有する。

【００１４】21はダイ６に対向自在なブランクホルダー
で、中央に貫通孔22を有せしめてリング状に形成されて
いる。このブランクホルダー21の上部は、ブランクホル
ダー21の昇降と下降位置の維持を行うシリンダー装置23
に連結している。前記ダイ６の中央貫通孔７と前記貫通
孔22を通して、ポンチ24が昇降自在に配設される。

【００１５】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23によりブランクホルダー
21を上昇させた状態で、液圧室４に水８を充満させ、そ
してダイ６の上にブランク材（素材）25をセットする。
このとき高圧ガス制御装置16における切り換え弁18の連
通側への切り換えにより、蓄圧器14内の高圧ガス11が減
圧弁17や配管15を介して上部気圧室５Ａに供給され、そ
の高圧ガス11の所定のガス圧力により可動リング９を下
降限へと移動させている。

【００１６】この状態で、シリンダー装置23によりブラ
ンクホルダー21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21によりダイ６上のブランク材25
を所定の荷重で押さえる。次いで作動装置（図示せ
ず。）を介してポンチ24を下降させ、貫通孔22から中央
貫通孔７を通してブランク材25の上面に当接させたの
ち、さらにポンチ24を下降させることで、ブランク材25
は図１の右半図に示すように次第に絞り加工される。

【００１７】このような絞り加工が行われている間に、
ポンチ24およびブランク材25が液圧室４内に突入（下
降）している体積分だけ、水８がポート10を通って下部
液圧室５Ｂ内に移動（流入）し、その移動量に応じて圧
力調整室５内の可動リング９が上昇されることになり、
したがってポンチ24が高速で液圧室４へ進入しても、液
圧室４の流量コントロールに問題はない。

【００１８】上述したように可動リング９が上昇して行
くとき、上部気圧室５Ａ内の高圧ガス11は、この可動リ
ング９の移動分だけ比例リリーフ弁19から放出され、こ
れにより可動リング９に掛かる圧力、すなわち対向液圧
は変わらず維持されることになる。すなわち高圧ガス11
の圧力設定において、任意の対向液圧で成形し得ること
になる。

【００１９】このように可動リング９の上部に高圧ガス
11を作用させ、高圧ガス制御装置16などでコントロール
することで、水８の最大流速３〜５^M/_S に対して、高圧
ガス11の最大流速を30〜50^M/_S と、水８よりも約10倍も
大きく取れると同時に、高圧ガス11のため、液体に生じ
るような急激なサージ圧は生じないことになる。このた
め、制御用管径が同じとき、液体と圧力気体では10倍の
速度差が許容され、ポンチスピードを少なくとも10倍以
上に高速化し得、能率的な成形速度が得られる。

【００２０】なお可動リング９に掛ける圧力（対向液
圧）の調整は、高圧ガス制御装置16の減圧弁17を制御す
ることで任意に行え、あるいは切り換え弁18を閉じ、ポ
ンチストロークに応じて比例リリーフ弁19で調整するこ
とにより任意に行える。

【００２１】ポンチ24が最下部に下降することで絞り加
工を終了したのち、切り換え弁18を開いて高圧ガス11の
ガス圧を蓄圧器14に戻し、比例リリーフ弁19などを用い
て上部気圧室５Ａ内を低圧（２〜３）に落とす。これは
ポンチ24やブランクホルダー21を上昇させたときに、絞
り成形品を急激に上昇させたり、あるいは絞り成形品が
変形することを避けるためである。

【００２２】そしてポンチ24とブランクホルダー21を上
昇させることで、可動リング９は自重などでスムーズに
下降し、これにより下部液圧室５Ｂから液圧室４へ移動
する水８により、絞り成形品を浮力で上昇させ得る。

【００２３】図３は本発明の別の実施例を示す。すなわ
ち可動体として可動ピストン26を使用し、この可動ピス
トン26は、大径のピストン部26Ａを上部気圧室５Ａに位
置させるとともに、小径のロッド部26Ｂを下部液圧室５
Ｂに位置させている。

【００２４】この別の実施例によると、ピストン部26Ａ
とロッド部26Ｂとの受圧面積の差により、下部液圧室５
Ｂの圧力を可動ピストン26で減圧し、上部気圧室５Ａの
高圧ガス11に作用させ得る。

【００２５】

【発明の効果】上記構成の本発明によると、ポンチの下
降により素材を深絞り成形したとき、ポンチおよび素材
により排出した液体で可動体を押し上げることになっ
て、急速排液が可能にできる。その結果、成形の高速化
と多品種の少量生産を容易に実現でき、また連通部の断
面積を大きく取ったときには、圧力損失が小となって装
置をコンパクトに形成できる。さらに液圧室の圧力損失
が少ないため、圧力制御を容易に行うことができるとと
もに、液圧室の液体は液圧コントロールにより外部に流
出することがなくて作業環境を良くできる。そして成形
時には圧力気体で圧力バランスさせているので、サージ
圧が発生せず、常に良好な成形を行うことができる。

【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。

【図３】本発明の別の実施例を示し、対向液圧成形機の
縦断面図である。

【符号の説明】

１ 対向液圧装置 ２ 本体 ３ 仕切り壁 ４ 液圧室 ５ 圧力調整室 ５Ａ 上部気圧室 ５Ｂ 下部液圧室 ６ ダイ ８ 水（液体） ９ 可動リング（可動体） 10 ポート 11 高圧ガス（圧力気体） 14 蓄圧器 16 高圧ガス制御装置 21 ブランクホルダー 24 ポンチ 25 ブランク材（素材） 26 可動ピストン（可動体）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向液圧装置とブランクホルダーとポン
   チとからなり、前記対向液圧装置は、本体の上部にダイ
   を設けるとともに、中央部に上面開放の液圧室を形成
   し、この液圧室の外側に仕切り壁を介して圧力調整室を
   形成するとともに、この圧力調整室内に昇降自在な可動
   体を設け、この可動体の下方において前記液圧室と圧力
   調整室とを連通するとともに、前記可動体の上部に圧力
   気体を作用させたことを特徴とする対向液圧成形機。