JPH08150420A - 容器の成形方法 - Google Patents

容器の成形方法

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JPH08150420A
JPH08150420A JP6291093A JP29109394A JPH08150420A JP H08150420 A JPH08150420 A JP H08150420A JP 6291093 A JP6291093 A JP 6291093A JP 29109394 A JP29109394 A JP 29109394A JP H08150420 A JPH08150420 A JP H08150420A
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diameter
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Takahiro Ota
高裕 太田
Masato Yamazaki
正人 山崎
Katsuya Somairi
克也 仙入
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/205Hydro-mechanical deep-drawing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、低コストの1段成形で薄肉・大径で
小径のつば出し部が大径の1/2以下の容器を成形でき
る対向液圧成形方法を提供することを目的とする。 【構成】本発明に係る容器の成形方法は、薄肉・大径で
曲面の頂部に大径の1/2以下の径のつば出し部を有す
る成形において、(A)中央に穴を設けた円板のブラン
ク1を、リング形状のダイス3上にセットし、(B)し
わ押え4により適正なしわ押え力を負荷し、(C)製品
形状をしたポンチ2を用いて、対向液圧を制御された水
室5の内にブランク1を押し込むことにより成形するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、容器の対向液圧成形方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、大径が板厚の50倍以上で、小径
のつば出し部が大径の1/2以下の容器を成形する場
合、スピニング(へら絞り)、あるいはプレスによる多
段成形を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】大径が板厚の50倍以
上で、小径のつば出し部が大径の1/2以下の容器の成
形に於ては、少量生産品ではスピニングが用いられてい
た。しかし、スピニングでは、径が大きい鋳物では工数
が多大な上、成形の繰り返し精度が余り良くなく、後工
程での調整にも工数を取られるため、中大量生産には向
いていなかった。
【0004】一方、プレス成形では、多段の成形ステッ
プを掛けなければ、しわや、割れが発生して成形でき
ず、やはり、工数が大きくなる上、型も多数作る必要が
あるため、コスト面で少中量生産には向いていなかっ
た。
【0005】型の費用を削減し、かつ薄板の成形に向い
た成形方法として、対向液圧成形が広く知られている
が、大径が板厚の50倍以上で、小径が大径の1/2以
下の容器では、ブランクに最初に接触する小径側に発生
する割れやしわの為、やはり、一段で成形することが難
しいという問題があった。
【0006】本発明は以上のような問題を解決し、低コ
ストの1段成形で、大径が板厚の50倍以上で、小径の
つば出し部が大径の1/2以下の容器を成形できる、対
向液圧成形方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る容器の成形
方法は、 薄肉・大径で曲面の頂部に大径の1/2以下
の径のつば出し部を有する成形において、(A)中央に
穴を設けた円板のブランクを、リング形状のダイス上に
セットし、(B)しわ押えにより適正なしわ押え力を負
荷し、(C)製品形状をしたポンチを用いて、対向液圧
を制御された水室の内にブランクを押し込むことにより
成形することを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の成形方法の特徴は、薄肉・大径(例え
ば、大径が板厚の50倍以上で、小径のつば出し部が大
径の1/2以下)の段付き容器を成形する上で以下のよ
うな作用がある。
【0009】従来の技術では、ポンチとブランクが最初
に接触する小径側の半径とブランクの直径の比が、最大
絞り比よりも小さいとき、通常の絞り加工ではすぐに割
れが発生して、成形することができない。他方、対向液
圧成形とすることにより、フランジ部の潤滑の向上とポ
ンチとブランク間の滑りの抑制が期待できるので、最大
絞り比が増大することが考えられるが、深い容器では成
形不可能である。
【0010】しかし、本発明方法のようにブランクの中
央部に円形の穴を設けることにより、小径側の変形を穴
拡げ加工とすることができる。これにより限界の歪み量
が増加するので、割れを防止し、成形可能となる。
【0011】対向液圧成形の場合、ブランクの下穴から
油が抜けると水室内の圧力が減少して、成形できない可
能性があるが、本発明方法のように初期圧力を高くする
ことにより、ブランクとポンチ間の面圧を高くできるの
で、シールは十分であり、問題なく成形できる。
【0012】板厚が薄く段付き容器の成形では、従来の
技術では成形初期に板がフリーな状態で、ダイス内に絞
り込まれるため、円周方向に圧縮力を受け、ボディしわ
が発生する。
【0013】しかし本発明方法の対向液圧成形では、図
2に示すように、対向液圧によりブランクが逆張り出し
を受け膨れるが、これがビードの役割を行い、しわの発
生を防ぐことができる。
【0014】そして本発明の特徴とする成形方法を用い
れば、上記のような作用があり、割れに関する加工条件
に裕度があるため、ボディしわを防止するのに十分な対
向液圧を負荷できるので、しわを防止することも可能で
ある。
【0015】以上の作用により、大径が板厚の50倍以
上で、小径のつば出し部が大径の1/2以下の容器で
も、本発明方法の対向液圧成形によれば、1段で精度良
く成形することが可能となった。
【0016】
【実施例】本発明の第1実施例を図1、図2、図3を用
いて説明する。図1、図2は成形に用いた型の構成と成
形中のブランク1の変形状態の模式図である。
【0017】図1及び図2において、1はブランク、2
はポンチ、3はダイス、4はしわ押え、5は水室、6は
インナーラム、7はアウターラム、をそれぞれ示してい
る。なお、プレスヘッド、プレススライド、プレスのフ
レーム等は図示を省略している。
【0018】図3は成形時の対向液圧及びしわ押え力と
ストロークとの関係を示している。第1実施例における
ブランクの材質は、アルミニウム合金(A5052−
O)であり、製品形状は、 大径:φ525mm、 小径:φ220mm、 深さ:160mm、 板厚:2.5mmであり、 小径側は成形後切り落とし、配管と接合される。
【0019】ブランクの初期外径はφ720mmであ
る。また、対向液には作動油を用い、液圧は油圧ポンプ
のリリーフ弁を調整することによりコントロールした。
【0020】プレスは2000トンの複動プレスを用い
た。成形は以下の手順で行った。ブランク1をダイス3
上に乗せ、アウターラム7を降下させ、図3に示すしわ
押え力を負荷する。
【0021】この状態でインナーラム6に取り付けたポ
ンチ2を降下させ、ブランク1を水室5中に押し込んで
いく。このときの対向液圧は図3に示している。図2は
ポンチ2のストロークが約50mmの状態でのブランク
1の変形を示している。
【0022】このときの対向液圧は約10kgf /cm2
であるが、先ず小径側で穴拡げ変形が進むと共に、逆張
り出しが十分に行われており、ボディのしわの発生が防
止できた。
【0023】また、穴拡げ加工に伴う加工反力と液圧に
より、ブランク1はポンチ2の小径側の先端に押し付け
られるので、加工の初期から液のシールは十分であり、
圧力が減少することはなかった。
【0024】成形は小径側の穴拡げ加工が先行し、つば
出し部が成形され、その後、深絞り加工により、容器の
大径側が成形される。つば出し部はポンチ2に沿って成
形され、成形後は剛性が高くなるため、径が広がるよう
な変形は発生しない。
【0025】また、常に対向液圧と加工反力により、ポ
ンチ2とブランク1の間はシールされており、対向液圧
が減少することはない。図1はポンチ2をほぼ最終段階
のストローク(約180mm)まで押し込み、最終圧力
として、200kgf /cm2 加えたときのブランク1の
変形状態を示している。
【0026】最終のストロークまでの対向液圧は約30
kgf /cm2 である。最終加圧によりブランク1は十分
にポンチ2に沿った。最終的に製品形状をしたポンチ2
に完全に沿わせるので、容器として重要な内面側の成形
精度が極めて良かった。
【0027】以上のように、ブランクの中央に下穴を設
け、対向液圧としわ押え力とポンチストロークを制御す
ることにより、従来は、割れや、ボディしわのため、1
工程で成形不可能であった薄肉・大径の容器の成形が1
工程で成形が可能となり、工数が低減できるようになっ
た。そして、金型が少数でよいため、コストの低減も大
きく、安価に製作できるようになった。
【0028】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 (1)割れの発生とボディのしわの発生を防止できるた
め、多段のプレス成形方法を採用せずとも、1工程で薄
肉・大径(例えば板厚:大径が1:50以上)で、曲面
の頂部に大径の1/2以下の径のつば出し部を有する容
器を成形できるので、成形工数を低減することができ
る。 (2)対向液圧成形を用いるので、複雑形状の段付き容
器を成形するにも関わらず、複雑な形状に加工すること
はポンチだけてあり、ダイスやしわ押えは簡単なリング
形状品でよいので、金型費用を削減することができる。 (3)成形の最終段階では、液圧で製品形状に加工した
ポンチに沿わせるため、板の異方性等の不均一な変形に
も関わらず内面形状の成形精度を極めて高くすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に関する型の構成図と板の
変形の模式図。
【図2】第1実施例に関する型の構成図と板の変形の模
式図。
【図3】第1実施例のポンチストロークに対する、対向
液圧としわ押え力の推移図。
【符号の説明】
1…ブランク、 2…ポンチ、 3…ダイス、 4…しわ押え、 5…水室、 6…インナーラム、 7…アウターラム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄肉・大径で曲面の頂部に大径の1/2
    以下の径のつば出し部を有する成形において、(A)中
    央に穴を設けた円板のブランク(1)を、リング形状の
    ダイス(3)上にセットし、(B)しわ押え(4)によ
    り適正なしわ押え力を負荷し、(C)製品形状をしたポ
    ンチ(2)を用いて、対向液圧を制御された水室(5)
    の内にブランク(1)を押し込むことにより成形するこ
    とを特徴とする容器の成形方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160129495A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-12 Board Of Trustees Of Michigan State University Apparatus and methods for thermohydroforming
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