JPH08174091A - 金属薄板を成形するための方法及び装置 - Google Patents

金属薄板を成形するための方法及び装置

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JPH08174091A
JPH08174091A JP7246502A JP24650295A JPH08174091A JP H08174091 A JPH08174091 A JP H08174091A JP 7246502 A JP7246502 A JP 7246502A JP 24650295 A JP24650295 A JP 24650295A JP H08174091 A JPH08174091 A JP H08174091A
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forming
tool
contour
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sheet metal
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Harald Kaesmacher
ケースマッハー ハラルト
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MSG SUEDDEUTSCHE MAS BAU GmbH
S M G SUEDDEUTSCHE MASHIINEN BAU GmbH
SMG Sueddeutsche Maschinenbau GmbH
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MSG SUEDDEUTSCHE MAS BAU GmbH
S M G SUEDDEUTSCHE MASHIINEN BAU GmbH
SMG Sueddeutsche Maschinenbau GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属薄板を成形する方法において、浅い等高
線を備えた、更には良好な形状の安定性を備えた扁平な
成形部分を製造することが可能な方法を提供する。 【解決手段】 このため圧力媒体の制御された作用の元
で先づ、金属薄板を成形輪郭の方向に10乃至15%の
伸びまで予備成形し、続いて圧力を接続した状態で金属
薄板を伸ばすことなく成形輪郭上に金属薄板が完全に載
着されるまで後絞り成形で金属薄板を最終的に成形す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は金属薄板を成形する
方法であって、上型工具及び下型工具の一方が成形輪郭
を有している、上型工具と下型工具との間の分離平面に
おいて、金属薄板を液密に締め込み、その成形輪郭とは
反対の側で金属薄板に液圧媒体を作用させることによっ
て、金属薄板を成形輪郭に合わせて成形する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】金属薄板を成形するための従来の機械的
な深絞りの外に、作用媒体が流体式の圧力媒体であるよ
うな方法も公知である。つまり例えば所謂流体−機械−
絞り法の場合には、薄板保持体と絞りリングとの間に締
め込まれた金属薄板が、完成した成形部分の輪郭を有し
ている成形ダイスと共に、適当な対応工具−水箱とも呼
ばれている−に引き寄せられ、該対応工具内には圧力媒
体が存在していて、圧力媒体が絞りダイスの前ストロー
クに対応して対応工具から圧し除けられるようになって
いる。この方法は純機械的な絞り法に比較して、薄板が
絞りリングの絞り半径の領域内で外方に湾曲しており、
結果的に絞り半径を越えては引き寄せられないようにな
っている。このためその位置において薄板の特に強力な
応力を阻止することができるという利点を有している。
更に外側は絞りマークなしのままである。この方法は僅
かな等高線だけを有している偏平な成形部分に対しては
適合していない。それは、完成した成形部分の形状の安
定性が良好でないからである。
【0003】比較的僅かな肉厚の場合に偏平な成形部分
を製造するにはストレッチ成形が公知であり、この例で
は金属薄板が、上型工具と下型工具との間で不動に締め
込まれている。一方の工具が所望の成形輪郭を有してい
る一方で、他方の工具が制御可能な液圧源に接続されて
いる。成形輪郭に向かい合って位置する側で金属薄板に
負荷を掛けることによって、金属薄板が他方の工具内で
成形させられる。この場合の全成形率は、薄板の伸びだ
けによって達成される。従ってこの方法は変形率に関し
てもまた成形可能な薄板強度に関しても、極めて制限さ
れている。より浅い輪郭を成形することができるように
するため、反転伸び成形法が公知であり、この場合は一
方の工具が小さな等高線の予備成形部を、他方の工具が
最終的な成形輪郭部を夫々有しており、両工具は圧力媒
体によって負荷可能である。不動に締め込まれた金属薄
板を、先づ圧力媒体によって予備成形工具内で成形し、
続いて圧力負荷することによって他方の側から最終的な
成形輪郭に形成する。この方法はその経過からみて、工
具技術的にもまた機械技術的にも極めてコスト高であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、浅い
等高線を備えた、更には良好な形状の安定性を備えた扁
平な成形部分を製造することが可能な方法及び装置を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、活発に作用
する液圧式の圧力媒体によって成形を行うという冒頭で
述べた方法から出発して、圧力媒体の制御された作用の
元で先づ、金属薄板を成形輪郭の方向に10乃至15%
の伸びまで予備成形し、続いて圧力を接続した状態で金
属薄板を伸ばすことなく成形輪郭上に金属薄板が完全に
載着されるまで後絞り成形で金属薄板を最終的に成形す
ることによって、上記課題を解決することができた。
【0006】つまり本発明の方法は、予備成形工程中制
御された圧力負荷によって薄板内に10乃至15%の伸
びを行わせ、更に一般的に中央領域に最大の湾曲部を有
しうるように、金属薄板をほぼ薄膜状に湾曲させるとい
う、ほぼ2つの段階で行われる。10乃至15%の伸び
を行うことによって材料の強化が達成される。続いて最
終成形を行う際には、圧力媒体の圧力を維持し乍ら、薄
板を更に膨張させないで成形輪郭に完全に載置されうる
ようになるまで薄板を変形させる。
【0007】
【発明の効果】このような形式で、例えば自動車のモー
タフード又はトランクカバー又は屋根部分のような浅い
等高線の大面積の成形部分を、該成形部分がグニャグニ
ャになったり振動に敏感になったりしないように、製造
することができる。またこのような浅い成形部分を寸法
正しく製造することができ、かつ既に仕上げ加工された
表面を有しているような薄板ひいては成形部分が高級な
表面を有しているような薄板も、特に処理することがで
きる。
【0008】予備成形工程中に必要な伸びはこれを種々
の形式で実現することができる。本発明の方法の1つの
構成にあっては、成形工程の開始に対し成形輪郭が分離
面に対し最小の間隔に調節されていて、金属薄板が予備
成形の際成形輪郭に部分的に接触しうるようになってい
る。
【0009】この方法の変化態様の場合には、薄板を予
備成形工程中に湾曲させて、薄板が成形輪郭の突出した
成形輪郭の部分に接触しうるようにする。その際分離平
面に対する成形輪郭の間隔が調節されていて、ほぼ10
乃至15%の膨張が達成される時点まで接触が行われる
ようになっている一方で、更なる成形の際には薄板は、
それ以外の成形輪郭を成形することができるようになっ
ている。
【0010】上述の方法の変化態様の場合には、最大の
成形深さがとりわけ予備成形のために調節された、分離
平面に対する成形輪郭の最小間隔によって規定されてい
る。このためより深い輪郭を備えた縁部領域ではその後
で成形部分をトリミングする必要があるが、これは材料
のスクラップ化に繋がるものである。従って本発明によ
れば更に、最終成形中成形輪郭が分離平面の方向に移動
し得るように構成されている。これによって成形深さを
所望の寸法の近くにまで減少させることができ、このた
め成形部分が後から、トリミングする必要がないか又は
僅かな材料のスクラップ化だけで済むようになってい
る。またこの方法の場合には、予備成形工程の完了後の
更なる伸びが阻止されている。
【0011】この場合所望の伸びは、金属薄板が予備成
形の間上型工具と下型工具との間で不動に締め込まれて
おり、かつ最終成形の場合にこの締め込みが緩められて
金属薄片が後絞りできるようになっている場合に、これ
を容易に実現することができる。
【0012】本発明は更に、金属薄板を成形するための
装置であって、上型工具と下型工具とから成っており、
該工具の一方の工具が成形輪郭を有し、他方の工具が制
御可能な液圧源に接続されており、両工具の分離平面に
おいて金属薄板が液密に締め込まれている形式のものに
関する。このような装置において本発明の課題は、成形
輪郭を有している工具が2部分に形成されていて、他方
の工具と協働している絞りリングと、成形輪郭を有して
いる成形ダイスとから成っており、該成形ダイスは分離
平面に対し相対的に移動可能であることによって解決可
能である。
【0013】この装置の有利な実施例にあっては、成形
ダイスが成形の開始時に、金属薄板が予備成形工程の間
に10乃至15%の伸びを達成するまで成形輪郭に区分
的に接触しうるような位置に、分離平面に対し調節可能
であり、続く最終成形の際に成形ダイスが分離平面に向
かって移動可能であるという特徴を有している。
【0014】このような装置を用いて薄板内に形成され
るべき10乃至15%の伸びを実現しかつ制限すること
は、極めて簡単な形式で可能であり、この場合は続く最
終成形の際に純粋な深絞りを実現することができる。
【0015】この目的に対しては、絞りリングからの間
隔と反対側に位置している工具とが、金属薄板を縁部側
で保持している締込み力を制御するために調節可能であ
るという手段が役立っている。例えば金属薄板が予備成
形工程の間は不動に固定されていて、最終成形の間は固
定力を緩めて、薄板が後絞りできるようになっている。
【0016】
【発明の実施の形態】次に本発明を、図面に図示された
実施例に基づいて詳しく説明する。
【0017】図面に図示された装置は下型工具1と上型
工具2とから成っている。下型工具1はその上側にチャ
ンバ3を有し、該チャンバ3は、導管4を介して制御可
能な液圧源に接続されている。更に下型工具1の上型に
は環状の液体シール装置5が設けられている。
【0018】本実施例の場合上型工具2は2つの部分、
つまり絞りリング6と、成形輪郭を有している成形ダイ
ス7とから成っており、その際図面から認められるよう
に、成形輪郭は大平面状の成形部分のための扁平で軽く
湾曲した成形輪郭である。つまり成形部分5は例えばモ
ータフード又は乗用車の屋根又はその他の大平面状の薄
板部分である。
【0019】下型工具1上に金属薄板8を載着し、続い
て下型工具1と上型工具2とを一緒に合わせて、金属薄
板8が絞りリング6と下型工具1の上側との間の分離平
面9(図2)内で締め込まれるようにし、同時にシール
装置5が内室をシールするようにする。次に導管4を介
して圧力媒体を、矢印で示唆されているように、チャン
バ3内へ制御して供給し、それによって金属薄板8を薄
膜10の形状に膨出させる。成形ダイス7の成形輪郭の
最も高い隆起部を超える絞りリング6の突出長さは、図
2に図示された予備成形工程の終了後、薄板が最も高い
隆起部の領域に置ける輪郭に接触するようになるまで、
10乃至15%の伸びを行いうる様に設計されている。
この伸びは、一方では圧力媒体の適切な制御によって、
他方では分離平面9内の締込み力の制御によって、極め
て正確に調節可能である。更に圧力負荷を行った場合に
は、図3に図示されているように、最終的に薄板が成形
ダイス7の全輪郭に成形されるようになる。その際場合
によっては締込み力を制御して減少させることができ、
ひいては薄板を分離平面9内で締め直して、最終成形工
程において薄板の更なる伸びを発生させないで、最終的
には図3に図示された薄板成形部分11が得られるよう
になっている。
【0020】圧力媒体を導管4を介して流出させた後、
両工具1,2を開放して成形部分11を取り出す。
【0021】図3から明らかなように、成形部分11は
場合によっては望ましくない比較的高い縁部12を有し
ているため、成形部分11は成形工程の後更にトリミン
グを行う必要があり、この領域12内の材料がスクラッ
プとして発生するようになる。このことを阻止するた
め、図示されていない実施例にあっては成形ダイス7が
絞りリング6に対して移動可能になっている。これによ
って先づ、予備成形工程のために成形ダイス7を分離平
面9に関して再生産可能に位置させることができる。更
に成形ダイス7が図2に基づく予備成形工程の終了後は
分離平面9の方向で距離が小さくなるように移動させる
ことができる。このため一方では成形部分10の外方領
域における成形部を減少させることができ、他方では不
必要な材料の突出長12(図3参照)を阻止することが
できるようになり、しかも完成した成形部分がもはやト
リミングしなくて済むようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の開放された状態における断面図
である。
【図2】予備成形工程中の閉じた工具の、図1に対応す
る断面図である。
【図3】成形工程終了後の図2に対応する図である。
【符号の説明】
1 下型工具、 2 上型工具、 3 チャンバ、 4
導管、 5 液体シール装置、 6 絞りリング、
7 成形ダイス、 8 金属薄板、 9 分離平面、
10 薄膜、 11 薄板成形部分、 12 縁部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属薄板を成形する方法であって、上型
    工具及び下型工具の一方が成形輪郭を有している、上型
    工具と下型工具との間の分離平面において、金属薄板を
    液密に締め込み、その成形輪郭とは反対の側で金属薄板
    に液圧媒体を作用させることによって、金属薄板を成形
    輪郭に合わせて成形する方法において、 圧力媒体の制御された作用の元で先づ、金属薄板を成形
    輪郭の方向に10乃至15%の伸びまで予備成形し、続
    いて圧力を接続した状態で金属薄板を伸ばすことなく成
    形輪郭上に金属薄板が完全に載着されるまで後絞り成形
    で金属薄板を最終的に成形することを特徴とする、金属
    薄板を成形するための方法。
  2. 【請求項2】 成形工程の開始にあたって、成形輪郭を
    分離平面に対し、予備成形の際に金属薄板が成形輪郭に
    区分的に接触しうるような最小間隔に調節することを特
    徴とする、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 最終成形の間に成形輪郭を分離平面
    (9)に向かって移動させることを特徴とする、請求項
    1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 予備成形の間金属薄板を上型工具と下型
    工具との間に不動に締め込み、最終成形の際には、金属
    薄板が後絞り加工されうるように、この締め込みを緩め
    ることを特徴とする、請求項1から3までのいづれか1
    項記載の方法。
  5. 【請求項5】 金属薄板を成形するための装置であっ
    て、上型工具と下型工具とから成っており、該工具の一
    方の工具が成形輪郭を有し、他方の工具が制御可能な液
    圧源に接続されており、両工具の分離平面において金属
    薄板が液密に締め込まれている形式のものにおいて、 成形輪郭を有する工具が、2部分から構成されていて、
    他方の工具と協働する絞りリング(6)と成形輪郭を有
    する成形ダイス(7)とから成っており、該成形ダイス
    (7)は分離平面(9)に対し相対的に移動可能である
    ことを特徴とする、金属薄板を成形するための装置。
  6. 【請求項6】 成形ダイス(7)が成形の開始時に、金
    属薄板(8)が予備成形工程の間に10乃至15%の伸
    びを達成するまで成形輪郭に区分的に接触しうるような
    位置に、分離平面に対し調節可能であり、続く最終成形
    の際に成形ダイス(7)が分離平面(9)に向かって移
    動可能であることを特徴とする、請求項5記載の装置。
  7. 【請求項7】 絞りリング(6)と、向かい合って位置
    する工具との間隔が、金属薄板(8)を縁部側で保持し
    ている締込み力を制御するために調節可能であることを
    特徴とする、請求項5又は6記載の装置。
JP7246502A 1994-09-29 1995-09-25 金属薄板を成形するための方法及び装置 Pending JPH08174091A (ja)

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DE4434799A DE4434799A1 (de) 1994-09-29 1994-09-29 Verfahren und Vorrichtung zum Umformen von Metallblech
DE4434799.5 1994-09-29

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EP (1) EP0704258B1 (ja)
JP (1) JPH08174091A (ja)
DE (2) DE4434799A1 (ja)
ES (1) ES2119278T3 (ja)

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