JPH08168827A - 対向液圧成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】特別なビード用動力源を要さずに成形中の任意
の位置でビートを作動させて対向液圧成形を行うことが
できる装置を提供する。 【構成】対向液圧成形装置であって、ダイ側にはダイ上
方に突出可能なビード体を備えたシリンダ型の下側可動
ビード機構を設け、ブランクホルダ側には前記ビード体
と対向する位置にブランクホルダ下面より後方に没入可
能なビード体を備えたシリンダ型の上側可動ビード機構
を設け、前記可動ビード機構のシリンダを方向切換弁を
介して前記対向液圧制御回路に接続し、任意の対向液圧
成形段階で素板を拘束できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は対向液圧成形装置とりわ
け可動ビードを備えた対向液圧成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその技術的課題】金属板や複合板など
素板を立体形状に成形する手段として、ダイ側に液体を
満たしたドームを設け、これにパンチを押し込むことに
よって対向液圧を発生させ、その対向液圧で素板をパン
チに密着させる対向液圧成形が汎用されつつある。この
対向液圧成形は慣用の金型プレス成形に比べて成形性が
良好であるものの、絞り深さが大であったり、複雑な形
状であるような場合には、やはり側壁部や底部に形状不
良が発生することを避けられない。

【０００３】この対策として、一般にドーム上部の板押
え面にビードを突設し、これによる拘束力で付加張力を
増し、しわ押え力の低減、しわの発生防止、耐デント性
向上および側壁や底部の形状凍結性向上を図っている。
しかしこのようにビードを設けて成形することは、反面
において、素板フランジ部に大きなこすれ傷を生じさせ
たり、成形限界を低下させて側壁割れや底部を生じさせ
るという不具合も起る。 したがって、成形形状、素板
の材質、機械的特性などに応じてビードの使用・不使用
を選択できたり、対向液圧成形ストローク中の任意の位
置でビード機能を発揮することができると好都合である
が、従来の対向液圧成形装置では、固定絞りビードしか
ないため、形成形状や成形性には制約や限界が付きまと
っていた。

【０００４】本発明は前記のような問題点を解消するた
めに創案されたもので、その目的とするところは、特別
なビード用動力源を要さずに成形中の任意の位置でビー
トを作動させて対向液圧成形を行うことができる装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、内部に液体を満たす凹部を有し上面にはブラ
ンホルダとで素板を挟持するダイを設けたドームと、前
記凹部内に進入可能なパンチと、前記凹部内の対向液圧
力を制御する対向液圧制御回路を備えたものにおいて、
前記ダイにはダイ上方に突出可能なビード体を備えたシ
リンダ型の下側可動ビード機構を設け、ブランクホルダ
には前記ビード体と対向する位置にブランクホルダ下面
より後方に没入可能なビード体を備えたシリンダ型の上
側可動ビード機構を設け、かつ前記可動ビード機構のシ
リンダを方向切換弁を介して前記対向液圧制御回路に接
続したものである。前記下側可動ビード機構と上側可動
ビード機構はそれぞれ複数組からなっており、各組のシ
リンダは単一の方向切換弁で同時作動されるようになっ
ていてもよいし、複数の方向切換弁によってそれぞれ独
立して作動されるようになっていてもよい。

【０００６】

【作用】本発明においては凹部に液体を供給しかつパン
チの進入に伴って発生する対向液圧の力を制御する回路
に接続した方向切換弁により、常態において上側可動ビ
ード機構のビード体は凸状態にありブランクホルダの下
面と整合している。したがって、この状態ではビードは
機能せず、通常のしわ押え状態でパンチが凹部に進入す
ることて対向液圧成形が行われる。パンチが任意の位置
に達したところで方向切換弁を切換え作動すれば、対向
液圧の一部は下側可動ビード機構のシリンダに供給され
るとともに、上側可動ビード機構のビード体は下方への
押圧が解除される。このため下側可動ビード機のビード
体がダイ上面から突出して上側可動ビード機構のビード
体のガイド穴に進出する。これにより素板のビード対応
部分がガイド穴に押し込まれ上下のビード体によって挟
圧され、この状態でパンチの引き続く加工により対向液
圧成形が行われる。従って良好な拘束力が得られ、対向
液圧の重畳による密着力とあいまってボデイしわの防止
と良好な形状凍結作用が得られる。方向切換弁が各組の
可動ビード機構ごとに独立している場合には、任意の部
位のビード体を任意の順序とタイミングで作動させるこ
とができるため、段差を有する成品など複雑で絞り深さ
の大きな成品を寸法・形状精度よく対向液圧成形するこ
とができる。また、ビード駆動源として対向液圧を利用
するためポンプやモータなど専用の機器を要さず安価に
実施することができる。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明
する。図１ないし図６は本発明による対向液圧成形装置
の実施例を示しており、１はベッドまたはボルスタに設
置される液圧ドームであり、油などの液体Ｆを収容する
凹部１０を有し、底側が外部の液圧制御回路２に接続さ
れている。液圧制御回路２はポンプ２０の吐出側に接続
した逆止弁２１と該逆止弁２１よりも下流に接続された
リリーフ弁２２を有し、該リリーフ弁２２の設定圧力調
整によって対向液圧力を任意の大きさに調整できるよう
になっている。３は前記液圧ドーム１の上部に固着され
た枠状のダイ、４は後部側がスライド４０に固定され図
示しないラム等の駆動機構により昇降されるパンチであ
り、成形すべき形状に則したプロフィールに作られてい
る。５は前記ダイ３に対応するように枠状をなしたブラ
ンクホルダで、サブラムなどの駆動機構により昇降され
るようなっている。

【０００８】６Ａないし６Ｄは前記ダイ３に配された油
圧シリンダ式の複数の下側可動ビード機構、７Ａないし
７Ｄは前記各下側可動ビード機構６Ａないし６Ｄと協同
して働くようにブランクホルダ５に配された油圧シリン
ダ式の上側可動ビード機構である。各下側可動ビード機
構６Ａないし６Ｄは、図２と図３のようにダイ穴３０か
ら所要の距離をおいた部位に設けられており、それぞ
れ、図５のようにダイ３の上面３００に開口する縦溝３
１に摺動可能に内挿されたビード体６ａと、このビード
体６ａにピストンロッド６０を結合したピストン６ｂ
と、該ピストン６ｂを摺動可能に内挿したシリンダ６ｃ
を備えており、シリンダ６ｃの底部は底プレート６１に
よって閉止されている。前記シリンダ６ｃは高さ方向中
間部位にピストン６ｂの上昇限を規制する段部６２を有
し、この段部６２よりも上方には径小孔６３が設けら
れ、これの底とピストン上面との間にピストン６ｂを常
態において下限位置に付勢するスプリング６ｄが配され
ており、ビード体６ａは常態において図５のように上端
面６００がダイ３の上面３００と整合している。

【０００９】上側可動ビード機構７Ａないし７Ｄは前記
下側可動ビード機構６と対向して組をなすようにブラン
クホルダ５の開口５０から所要の距離をおいた部位に設
けられており、それぞれ、図５のようにブランクホルダ
下面５００に開口する縦溝５１に摺動可能に内挿された
ビード体７ａと、該ビード体７ａにピストンロッド７０
を結合したピストン７ｂと、該ピストン７ｂを摺動可能
に内挿したシリンダ７ｃを備えており、シリンダ７ｃの
天部は蓋プレート７１よって閉止されている。前記ビー
ド体７ａとこれをガイドする縦溝５１は前記下側可動ビ
ード機構のビード体６ａと軸線が一致しているが、幅寸
法がビード体６ａおよび縦溝３１のそれよりも適度に広
く構成されている。前記シリンダ７ｃはやはり高さ方向
中間部位にピストン７ｂの下降限を規制する段部７２を
有し、第２ビード体７ａの下面７００は常態において図
５のようにブランクホルダ５の下面５００と整合するよ
うになっている。

【００１０】前記下側可動ビード機構６Ａないし６Ｄの
シリンダ６ｃと上側可動ビード機構７Ａないし７Ｄのシ
リンダ７ｃのそれぞれピストン側は底プレート６１と蓋
プレート７１に設けた通路孔を介して配管が接続されて
おり、該配管は方向切換弁８を介して前記液圧制御回路
２のリリーフ弁２２よりも下流側のポンプ吐出路に接続
されている。上側可動ビード機構７Ａないし７Ｄのシリ
ンダ７ｃに対する配管は、ブランクホルダ５のストロー
クに応じ得るようにフレキシブルなものが用いられる。
前記方向切換弁８はこの実施例では電磁式切換弁が用い
られており、ノーマル状態ではポンプ２０からの圧油が
上側可動ビード機構７Ａないし７Ｄの各シリンダ７ｃに
供給され、下側可動ビード機構６Ａないし６Ｄの各シリ
ンダ６ｃの油がタンクに戻されるようになっている。

【００１１】図１と図２の実施例では方向切換弁８は単
一であり、Ａポート側が分岐配管６５０によって各シリ
ンダ７ｃにそれぞれ接続され、Ｂポート側が分岐配管６
５１によってそれぞれのシリンダ６ｃと接続され、方向
切換弁８の電磁部SOL１に対する通電によって全部の組
の可動ビード機構６Ａ，７Ａ、６Ｂ，７Ｂ、６Ｃ，７
Ｃ、６Ｄ，７Ｄが同期作動するようになっている。これ
に代えて、図３のように方向切換弁を各組の可動ビード
機構６Ａ，７Ａ、６Ｂ，７Ｂ、６Ｃ，７Ｃ、６Ｄ，７Ｄ
ごとに１つずつ使用してもよく、この場合には各切換弁
８−１，８−２，８−３，８−４の電磁部SOL1ないしSO
L4の任意のものを所望の順序と時期に通電することで、
自由度の高い絞りビードとすることができる。なお、当
然のことながら、各組の可動ビード機構６Ａ，７Ａ、６
Ｂ，７Ｂ、６Ｃ，７Ｃ、６Ｄ，７Ｄを複数グループ(た
とえば６Ａ，７Ａと６Ｂ，７Ｂで1グループ、６Ｃ，７
Ｃと６Ｄ，７Ｄで1グループ)に分け、グループごとに方
向切換弁を使用してもよい。いずれにしても、前記方向
切換弁８、８−１，８−２，８−３，８−４はパンチ４
のストローク位置によって切換え作動されるもので、こ
れはパンチストローク検出手段たとえばエンコーダやリ
ミットスイッチ９などを用い、予め設定した位置に達し
たときに信号を出し、電磁部に通電させるようにするこ
とで実現できる。

【００１２】なお、図示するものは本発明の一つの実施
例であり、場合によっては上側可動ビード機構７Ａない
し７Ｄのピストン７ｂの背後にスプリングを配してもよ
い。また実施例では各組の可動ビード機構６Ａ，７Ａ、
６Ｂ，７Ｂ、６Ｃ，７Ｃ、６Ｄ，７Ｄがそれぞれ１つず
つのピストン６ｂ，７ｂとシリンダ６ｃ，７ｃからなっ
ているが、もちろん複数個ずつのピストンとシリンダか
ら構成されていてもよい。ビード体６ａ，７ａは通常の
場合リブ状であるが、場合によってはダボピン状の局部
的なものであってもよい。前者の場合、さらにビード体
は複数に分けられずに閉鎖輪郭状につながっていてもよ
く、この場合は方向切換弁８は単一である。またビード
体６ａ，７ａの断面形状は角形、半円形など任意であ
る。

【００１３】

【実施例の作用】次に本発明の実施例の作用を説明す
る。成形に当たっては、対向液圧制御回路２のポンプ２
０を作動し、ドーム１の凹部１０とこれに連通している
ダイ穴３０に液体を満たし、この状態で素板Ｗをダイ３
の上面３００に配材する。そして次に駆動機構を作動し
てブランクホルダ５を下降させ、素板Ｗのフランジ部分
をダイ３とで挟持するとともに駆動機構を作動してパン
チ４を下降させる。これにより図１と図のように素板Ｗ
はパンチ４よってダイ穴３０に押し込まれ、それにより
凹部１０とダイ穴３０内に満たされている液体は圧縮さ
れて対向液圧ＰＣが生じ、その対向液圧により素板Ｗの
底部成形部位がパンチ４に密着させられる。上記行程に
おいては方向切換弁８の電磁部は非通電におかれ、した
がって、対向液圧制御回路２の圧油は各上側可動ビード
機構７Ａないし７Ｄの各シリンダ７ｃのピストン側に送
りこまれ、ピストン７ｂが下方に突出するため、各ビー
ド体７ａはブランクホルダ５の下面５００に整合する位
置に突出した状態に保持される。したがって、この段階
ではビードは働かず、素板Ｗは通常の対向液圧成形のと
きと同じようにダイ３とブランクホルダ５によるしわ押
え力を受けながら対向液圧成形される。

【００１４】そして、パンチ４がなおも下降し、所望の
成形ストロークに達したときに検出手段９から信号が送
られると、方向切換弁８の電磁部SOL1が通電され、これ
によって方向切換弁８はＰ−Ｂ，Ａ−Ｔ接続に切り換わ
る。それにより各上側可動ビード機構７Ａないし７Ｄの
各シリンダ７ｃの油がタンクに戻されると共に、対向液
圧制御回路２の圧油が各下側可動ビード機構６Ａないし
６Ｄの各シリンダ６ｃに送られ、それぞれピストン６ｂ
は段部６２に当接する上限位置まで上昇する。これによ
り各ビード体６ａは図６のようにダイ３の上面３００か
ら上方に突出して組をなす上側可動ビード機構７Ａない
し７Ｄのビード体７ａを押込み、ビード体７ａと結合し
ているピストン７ｃはそれぞれ上限位置まで後退する。
従って、素板Ｗはビード体６ａの突出とビード体７ａの
後退に伴ってそれら両ビード体６ａ，７ａに挟持されな
がら図６のように上側可動ビード機構の縦溝５１に強制
的に押し込まれるため確実に塑性変形し、両ビード体６
ａ，７ａに挟圧される。この状態でパンチ４が下降する
ことによりしわ押え領域の素板Ｗは流動が拘束され、付
加張力が与えられながら所定深さまで対向液圧成形され
ることになり、対向液圧ＰＣによるパンチへの密着性と
あいまってボデイしわの発生が防止され、また底部と側
部の形状がしっかりと凍結される。上側可動ビード機構
がビード体７ａを有さない溝だけの場合には、ビード体
６ａによって素板が空間に押し込まれることでこの部分
にしわが発生し、成形の妨げになってしまう。成形が完
了し、方向切換弁８への通電を停止すれば、各下側可動
ビード機構６Ａないし６Ｄの各シリンダ６ｃが低圧とな
り、スプリング６ｄによってピストン６ｃが下方に押圧
されるためビード体６ａは下降限位置に戻り、一方、上
側可動ビード機構７Ａないし７Ｄのシリンダ７ｃには圧
油が押し込まれビード体７ａが突出する。したがって、
成品の取出しも容易となる。

【００１５】各組の可動ビード機構６Ａ，７Ａ、６Ｂ，
７Ｂ、６Ｃ，７Ｃ、６Ｄ，７Ｄにそれぞれ(または複数
グループにそれぞれ)切換弁８−１，８−２，８−３，
８−４を組み込んだ場合には、位置の異なる複数組のビ
ード体の作動を独立して自由に制御することができる。
すなわち、電磁部SOL1ないしSOL4を適宜の順序でまた任
意の成形ストローク位置ごとに通電することで各組のビ
ード体6a,7aを自由に働かせることができる。また、あ
る電磁部だけは成形ストローク完了まで作動させずにお
きこれに属するビード体6a,7aだけを成形完了まで作動
させずにおくこともできる。従って、素板Ｗの材質や成
形形状などに最適な対向液圧成形を行うことができ、図
７に例示するような段差のある成品も精度よく成形する
ことができる。なお、方向切換弁８に対する分岐位置よ
りも下流のポンプ吐出路に方向切換弁を設けておけば、
これを凹部10への圧油の供給を遮断する位置にして成形
することにより金型成形をも行うことができ、この場
合、ポンプ２０の圧油は方向切換弁に送られるため任意
位置でビードを機能させることができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明した本発明によるときには、成
形中の任意の位置でビートを作動させて対向液圧成形を
行うことができるため、薄い難加工材をボデイしわや割
れを発生させずに複雑形状に対向液圧成形することがで
き、しかも、ビード体の出没駆動源としてドーム内の対
向液圧を利用するため専用の特別な駆動源を要さず安価
に実施できるというすぐれた効果が得られる。請求項２
によれば、上下１組からなるビード体の複数をそれぞれ
自由に出没制御することができるため、素板材質や成品
形状などに最適な付加張力式対向液圧成形を行うことが
できるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による対向液圧成形装置の一実施例をビ
ード非作動状態で示す断面図である。

【図２】図１における上可動ビード機構と下可動ビード
機構を平面的に示す説明図である。

【図３】上可動ビード機構と下可動ビード機構の他の例
を示す回路図である。

【図４】本発明による対向液圧成形装置の一実施例をビ
ード作動状態で示す断面図である。

【図５】図１の部分的拡大図である。

【図６】図４の部分的拡大図である。

【図７】本発明による成形品の例を示す断面図である

【符号の説明】

１ ドーム ２ 対向液圧制御回路 ３ ダイ ４ パンチ ５ ブランクホルダ ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ 下側可動ビード機構 ６ａ ビード体 ６ｂ ピストン ６ｃ シリンダ ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ 上側可動ビード体 ７ａ ビード体 ７ｂ ピストン ７ｃ シリンダ ８ ８−１，８−２，８−３，８−４ 方向切換弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に液体を満たす凹部を有し上面にはブ
   ランホルダとで素板を挟持するダイを設けたドームと、
   前記凹部内に進入可能なパンチと、前記凹部内の対向液
   圧力を制御する対向液圧制御回路を備えたものにおい
   て、前記ダイにはダイ上方に突出可能なビード体を備え
   たシリンダ型の下側可動ビード機構を設け、ブランクホ
   ルダには前記ビード体と対向する位置にブランクホルダ
   下面より後方に没入可能なビード体を備えたシリンダ型
   の上側可動ビード機構を設け、かつ前記可動ビード機構
   のシリンダを方向切換弁を介して前記対向液圧制御回路
   に接続したことを特徴とする対向液圧成形装置。
2. 【請求項２】下側可動ビード機構と上側可動ビード機構
   がそれぞれ複数組からなっており、各組のシリンダがそ
   れぞれの方向切換弁により独立して作動されるようにな
   っているものを含む請求項１に記載の対向液圧成形装
   置。