JPH08276218A - 板材の成形装置 - Google Patents

板材の成形装置

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JPH08276218A
JPH08276218A JP7863995A JP7863995A JPH08276218A JP H08276218 A JPH08276218 A JP H08276218A JP 7863995 A JP7863995 A JP 7863995A JP 7863995 A JP7863995 A JP 7863995A JP H08276218 A JPH08276218 A JP H08276218A
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JP
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rotary cam
cam
forming
molding
flat
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Application number
JP7863995A
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English (en)
Inventor
Junji Akimoto
純爾 秋本
Original Assignee
Mazda Motor Corp
マツダ株式会社
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Publication of JPH08276218A publication Critical patent/JPH08276218A/ja
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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
    • B21D19/00Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/08Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws
    • B21D19/082Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws for making negative angles
    • B21D19/086Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws for making negative angles with rotary cams

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転カムと該回転カムを支持する固定型具の
当接部分の摩耗を低減し、かつ、メインテナンス性を改
善する。 【構成】 下型11側に長手軸Lcの回りに回転可能な
回転カム30を設ける一方、上型1側にその下降動作に
伴い回転カム側に前進するスライドカム9を設け、回転
カムの所定の回動位置において、該回転カムの成形部3
1と前進してきたスライドカムのベンドパンチ10との
間でワークWを所定形状に成形するようにした板材の成
形装置PMにおいて、上記回転カムを支持する下型の固
定型具13の内面側に平面部を有するバックアップ部B
1〜B4を設ける一方、回転カムの表面側に平面部を有
する受け部Y1〜Y4を設け、回転カムの成形位置にお
いて、該回転カム側の受け部の平面部と固定型具側のバ
ックアップ部の平面部とが面接触状態で当接するように
設定したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば鋼板部材等の
板材を所定形状に成形加工する板材の成形装置に関す
る。

【0002】

【従来の技術】従来、例えば鋼板部材等の板材を所定形
状に成形する成形装置として、下型側に所定の軸線回り
に回転可能な回転カムを設ける一方、上型側に該上型の
下降動作に伴いテーパ状のガイド面に案内されて上記回
転カム側に前進するスライドカムを設け、回転カムの所
定の回動位置 (成形位置)において、該回転カムの成形
部と前進してきたスライドカムの成形部との間で板材
(ワーク)を所定形状に成形するようにしたものが知ら
れている (例えば、実開平6−61331号公報参
照)。かかる成形装置によれば、成形後、上記回転カム
を回動させて成形位置から初期位置に戻すことにより、
ワークの成形部分を回転カム側から (つまり下型側の成
形部から)容易に脱型させることができる。そして、特
に、アンダーカット状の成形部分を有する複雑な成形を
行う場合などでも、下型の成形部を分割構造等の複雑な
構造とする必要なしに、成形したワークを容易に取り出
すことが可能になる。この結果、下型成形部の金型強度
を十分に確保でき、高精度の成形品を安定して成形する
ことができる等のメリットが得られる。

【0003】上記回転カムは、通常、円柱状に形成さ
れ、この円柱の長手軸を中心にして回転可能に設けられ
る。一方、この回転カムを支持する下型側の固定型具に
は、断面の周縁形状が回転カムの外周に対応した円形を
呈するキャビティ部が設けられ、このキャビティ部に円
柱状の回転カムを挿入して該回転カムが支持されるよう
になっている。この場合、回転カムの回転動作は固定型
具のキャビティ部の内周面によって受け合われ、また、
スライドカムの前進による成形荷重も上記キャビティ部
の内周面によって受けられて回転カムが支持されること
になる。

【0004】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構造では、上記キャビティ部の内部で回転カムをスムー
スに回転させるために、該回転カムの外周面とキャビテ
ィ内周面との間には一定の間隙を設ける必要がある。こ
のため、成形荷重が作用した際には、回転カムの外周と
固定型具のキャビティ内周とは、厳密には面接触状態と
はならず、回転カムの回転中心と荷重の作用点とによっ
て定まる特定の部位において、実際にはほとんど線接触
の状態で回転カムが支持されることになる。従って、上
記キャビティ内周面の受圧部には極めて高い成形圧力が
加わることとなり、この部分の摩耗が激しいため、比較
的短期間でオーバホールを要するという問題があった。

【0005】また、このオーバホール作業は、周縁形状
の一部に切欠のある長尺物の真円加工を要するので、回
転カム側についても、その寸法および形状精度を十分に
確保することが難しく、特に、固定型具のキャビティ部
については、損耗がひどい場合には、実際上その補修が
無理な場合が多い。そして、このような場合には、再製
作を余儀なくされることとなる。更に、このように、補
修もしくは再製作の後、回転カムと固定型具とを組み立
てる際にも、両者を型合わせして当たり等を確認しなが
ら互いに高精度に折り合わせる調整作業に非常に手間が
かかるなど、種々のメインテナンス上の問題があった。

【0006】この発明は、上記諸問題に鑑みてなされた
もので、回転カムと固定型具の当接部分の摩耗を低減
し、かつ、メインテナンス性を改善することができる板
材の成形装置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】このため、本願の請求項
1に係る発明(以下、第1の発明という)は、下型側に所
定の軸線回りに回転可能な回転カムを設ける一方、上型
側に該上型の下降動作に伴いテーパ状のガイド面に案内
されて上記回転カム側に前進するスライドカムを設け、
回転カムの所定の回動位置において、該回転カムの成形
部と前進してきたスライドカムの成形部との間で板材を
所定形状に成形するようにした板材の成形装置におい
て、上記回転カムを支持する下型の固定型具の内面側に
平面部を有する支持部を設ける一方、上記回転カムの表
面側に平面部を有する受け部を設け、回転カムの上記所
定の回動位置において、該回転カム側の受け部の平面部
と上記固定型具側の支持部の平面部とが面接触状態で当
接するように設定したものである。

【0008】また、本願の請求項2に係る発明(以下、
第2の発明という)は、上記第1の発明において、上記
回転カムは、その軸線方向における両端側が軸受部材で
回転可能に支持されていることを特徴としたものであ
る。

【0009】更に、本願の請求項3に係る発明(以下、
第3の発明という)は、上記第1または第2の発明にお
いて、上記支持部と受け部とは、上記回転カムの回転方
向に沿った複数箇所に設けられていることを特徴とした
ものである。

【0010】また、更に、本願の請求項4に係る発明
(以下、第4の発明という)は、上記第1〜第3の発明の
いずれか一において、上記支持部と受け部とは、上記回
転カムの軸線方向に沿った複数箇所に設けられているこ
とを特徴としたものである。

【0011】また、更に、本願の請求項5に係る発明
(以下、第5の発明という)は、上記第1〜第4の発明の
いずれか一において、上記回転カムには該回転カムを回
動させるシリンダ装置が連結されており、板材を上記回
転カムの成形部にセットする前に、上記シリンダ装置を
駆動して回転カムを成形位置に回転駆動することを特徴
としたものである。

【0012】

【発明の効果】本願の第1の発明によれば、上記固定型
具の内面側に平面部を有する支持部を設ける一方、上記
回転カムの表面側に平面部を有する受け部を設け、回転
カムの上記所定の回動位置において、該回転カム側の受
け部の平面部と上記固定型具側の支持部の平面部とが面
接触状態で当接するようにしたので、成形荷重が作用し
た際には、回転カムの外周側と固定型具の内周側とは、
上記支持部と受け部とが面接触状態で荷重を受けること
となり、この受圧部での成形圧力を低くし、この部分の
摩耗を大幅に低減することができる。この結果、成形装
置の寿命が長くなり、メインテナンスの必要性を減じる
ことができる。また、メインテナンスを行う場合でも、
上記固定型具の支持部と回転カムの受け部のみについて
補修作業を行えば良く、更に、補修後、回転カムと固定
型具とを組み立てる際にも、両者の型合わせ及び当たり
等を確認などの調整作業も容易になり、従来に比べて、
メインテナンス性を大幅に向上させることができる。

【0013】また、本願の第2の発明によれば、基本的
には、上記第1の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記回転カムはその軸線方向における両端側
が軸受部材で回転可能に支持されているようにしたの
で、回転カムの回転精度はこれら軸受部材で確保され、
回転カムの外周と固定型具の内周については、その形状
および寸法精度に特に厳密性を要求されることがなくな
り、従来に比べて、その製作およびメインテナンスを容
易に行うことができるようになる。

【0014】更に、本願の第3の発明によれば、基本的
には、上記第1または第2の発明と同様の効果を奏する
ことができる。しかも、その上、上記支持部と受け部と
は上記回転カムの回転方向に沿った複数箇所に設けられ
ているようにしたので、回転カムの外周と固定型具の内
周との間の受圧部の総面積を大きくすることができ、こ
の受圧部での成形圧力をより低くして摩耗をより低減す
ることができる。また、特に、径の大きい回転カムを用
いる場合においても、より安定した支持を得ることがで
きる。

【0015】また、更に、本願の第4の発明によれば、
基本的には、上記第1〜第3の発明のいずれか一と同様
の効果を奏することができる。しかも、その上、上記支
持部と受け部とは上記回転カムの軸線方向に沿った複数
箇所に設けられているようにしたので、回転カムの外周
と固定型具の内周との間の受圧部の総面積を大きくする
ことができ、この受圧部での成形圧力をより低くして摩
耗をより低減することができる。また、特に、長尺の回
転カムを用いる場合においても、より安定した支持を得
ることができる。

【0016】また、更に、本願の第5の発明によれば、
基本的には、上記第1〜第4の発明のいずれか一と同様
の効果を奏することができる。しかも、その上、上記回
転カムには該回転カムを回動させるシリンダ装置が連結
されており、板材を上記回転カムの成形部にセットする
前に、上記シリンダ装置を駆動して回転カムを成形位置
に回転駆動するようにしたので、回転カムの成形部への
板材のセットを、容易かつ正確に行うことができる。

【0017】

【実施例】以下、この発明の実施例を、添付図面に基づ
いて詳細に説明する。図1は、例えば自動車のフロント
フェンダパネルとされた本実施例に係るワークWの成形
を行う成形装置PMの縦断面説明図である。この図に示
すように、上記成形装置PMでは、下型11側に長手方
向の軸線回りに回転可能な柱状の回転カム30が設けら
れ、該回転カム30は下型ホルダ12に固定された下型
固定型具13内に形成されたシリンダ状のキャビティ1
3a内に回転自在に収納されている。また、図2は上記
成形装置PMの下型11および回転カム30の正面説明
図であるが、この図に示すように、上記下型11の長手
方向における両端部の近傍には軸支部14がそれぞれ立
設されており、これら各軸支部14内に配設された軸受
15によって、回転カム30の軸線(Lc)方向における
両端部が回転自在に支承されている。つまり、回転カム
30の回転動作は上記軸受15,15によって支持され
ている。

【0018】上記下型11の固定型具13の上部には、
成形時にワークWが上面に載置されるとともに、側面で
該ワークWのフランジ部Wfを成形するワーク受け部1
6が一体的に設けられている。更に、上記固定型具13
の上部外方には、該固定型具13の上部の強度および剛
性を補強するサブホルダ17が配設されている。また、
上記回転カム30の下部は、連結部材18を介して、回
転カム30を駆動(回動)するための駆動シリンダ20の
ピストンロッド20aに連結されており、回転カム30
は、ピストンロッド20aの伸縮動作に応じて軸線Lcを
中心にして回動するようになっている。上記駆動シリン
ダ20は、従来から良く知られているものと同じもの
で、その構造等については具体的には図示しなかった
が、例えば、内部にピストンロッド20aを伸長方向に
付勢する圧縮コイルバネを有するとともに、作動流体
(例えばエア)の供給により上記ピストンロッド20aを
収縮動作させるように構成されている。

【0019】上記回転カム30は、その基本形状が全体
として柱状に形成され、その断面については外周の周縁
形状が基本的には円形を呈しているが、その一部が切り
欠かれており、この切り欠かれた部分の片側の端部(図
1における上端部)に回転カム30の成形部31が設け
られている。一方、上記切り欠かれた部分の他側の端部
(図1における下端部)には、回転カム30の軸方向にお
ける例えば2箇所に、後述するベンドパンチ10のスラ
イド動作を案内するスライドガイド32が固定されてい
る。また、上記固定型具13のキャビティ13aも、そ
の断面について内周の周縁形状が基本的には円形を呈し
ているが、その一部が切り欠かれており、この切り欠か
れた部分から、上型1の下降動作に伴って駆動されるス
ライドカム9が出没し得るようになっている。尚、後で
詳しく説明するように、上記キャビティ13aの内周と
回転カム30の外周との間には、通常の回転カム式の成
形装置の場合に比べて、かなり大きい間隙が設けられて
いる。

【0020】一方、上型ホルダ2には、回転カム30に
セットされたワークWを上方から押圧するプレッサ3
と、ワークWのフランジ部Wfを成形するフランジダイ
4と、上記スライドカム9を吊り支持する駆動カム8と
が取り付けられている。該駆動カム8の下部にはテーパ
状のガイド面8aが設けられる一方、スライドカム9の
後部には上記駆動カム8のガイド面8aと組み合わされ
るガイド面9aが形成されており、両ガイド面8a,9aの
間にはガイド部材7が介装着されている。尚、上記スラ
イドカム9の吊り支持構造は、従来から良く知られてい
るものと同じものであるので、その詳細な説明および図
示は省略する。また、具体的には図示しなかったが、上
記プレッサ3は上型ホルダ2に対して例えばスプリング
等によって吊り支持されている。

【0021】以上の構成において、ワークWの曲折成形
を行う際には、ワークWのセットに先立って、まず、上
記駆動シリンダ20を駆動して回転カム30を成形位置
に回動させる。そして、この成形位置で固定型具13の
ワーク受け部16上にワークWが載置され、この載置さ
れたワークWは、上型1の下降初期には上記プレッサ3
によって、上記ワーク受け部材16および回転カム30
の上側表面に対して押圧される。このとき、ワークWの
セットに先立って回転カム30が予め成形位置に回動さ
せられているので、ワークWのセットを容易かつ正確に
行うことができる。

【0022】このセット状態で上型1が更に下降する
と、フランジダイ4が下降することによりワーク受け部
16の側面との間でワークWのフランジ部Wfが成形さ
れる。また、駆動カム8が上下ガイド21に沿って下降
し、この駆動カム8の下降動作に伴って、両ガイド面8
a,9aのテーパ作用によりガイド部材7を介してスライ
ドカム9が水平方向に駆動される。尚、このスライドカ
ム9の水平方向への移動は、水平ガイド22およびスラ
イドガイド32によってスムースに案内される。そし
て、このスライドカム9が回転カム30側に向かって前
進し、該スライドカム9に取り付けられたベンドパンチ
10と回転カム30の成形部31とによってワークWに
所定の曲折成形が行なわれるようになっている。

【0023】以上のようにして成形が行なわれた後、上
型1が上昇させられると、上記下降動作の場合と逆の順
序で各部が作動する。すなわち、スライドカム9が後退
するとともに、フランジダイ4及びプレッサ3が持ち上
げられ、ワークWの拘束が解除される。そして、駆動シ
リンダ20が駆動されて、回転カム30が、成形位置か
ら初期位置に向かって回動される。これにより、成形さ
れたワークWが脱型されて容易に取り出すことができる
ようになっている。

【0024】ところで、本実施例では、図3および図4
に詳しく示すように、上記回転カム30を支持する下型
11の固定型具13のキャビティ13aの内面側に、平
面部を有するバックアップ部B1〜B4を設ける一方、
回転カム30の表面側に平面部を有する受け部Y1〜Y
4を設け、回転カム30の成形位置において、該回転カ
ム30側の受け部Y1〜Y4の平面部と上記固定型具1
3側のバックアップ部B1〜B4の平面部とが面接触状
態で当接するようになっている。上記バックアップ部B
1〜B4及びこれに対応する受け部Y1〜Y4は、回転
カム30の軸線Lcに沿った方向については5箇所に設
けられ、該方向における中央および左右両端近傍におい
ては、回転カム30の回転方向に沿って3箇所に設けら
れている。

【0025】上述のように、上記固定型具13のキャビ
ティ13aの内周と回転カム30の外周との間には、通
常の回転カム式の成形装置の場合に比べて、かなり大き
い間隙が設けられており、この間隙部に、上記バックア
ップ部B1〜B4及びこれに対応する受け部Y1〜Y4
が位置している。また、この上記固定型具13のキャビ
ティ13aの内周と回転カム30の外周との間に設定さ
れた基準円筒Csの接平面をなすようにその角度が設定
されている。従って、成形時、回転カム30にモーメン
ト荷重が作用した場合においても、平面部どうしの面接
触状態が保たれ、回転カム30は強固に支持される。更
に、上記バックアップ部B1〜B4及びこれに対応する
受け部Y1〜Y4は、より好ましくは、その平面部の表
面が例えばグラファイト系の無給油ガイド材で覆われて
おり、接触面に対して特に給油を行う必要がないように
なっている。

【0026】上記回転カム30の外周面および固定型具
13のキャビティ13aの内周面は、より好ましくは、
鋳造の鋳放しのままとされ、上記バックアップ部B1〜
B4及びこれに対応する受け部Y1〜Y4の平面部の表
面のみが精密に仕上げられている。そして、この平面部
に摩耗が生じた場合には、その部分のみを肉盛りして比
較的簡単に補修することができる。尚、バックアップ部
およびこれに対応する受け部を、基台部分と平面状の表
面部分とに分割して形成し、例えば両部分の間にシムを
はさみ込むなどして、調整できるようにすることも可能
である。この場合には、平面部の表面が摩耗した場合に
は、表面部分を新しいものに交換して対応することがで
きる。

【0027】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、成形荷重が作用した際には、回転カム30の外周側
と固定型具13のキャビティ13aの内周側とは、上記
バックアップ部B1〜B4とこれに対応する受け部Y1
〜Y4とが面接触状態で荷重を受けることとなり、この
受圧部での成形圧力を低くし、この部分の摩耗を大幅に
低減することができる。この結果、成形装置PMの寿命
が長くなり、メインテナンスの必要性を減じることがで
きる。また、メインテナンスを行う場合でも、上記固定
型具13のバックアップ部B1〜B4と回転カム30の
受け部Y1〜Y4のみについて補修作業を行えば良く、
更に、補修後、回転カム30と固定型具13とを組み立
てる際にも、両者の型合わせ及び当たり等を確認などの
調整作業も容易になり、従来に比べて、メインテナンス
性を大幅に向上させることができるのである。

【0028】また、上記回転カム30はその軸線方向に
おける両端側が軸受15で回転可能に支持されているの
で、回転カム30の回転精度はこれら軸受15,15で
確保され、回転カム30の外周と固定型具13のキャビ
ティ内周については、その形状および寸法精度に特に厳
密性を要求されることがなくなり、従来に比べて、その
製作およびメインテナンスを容易に行うことができる。

【0029】更に、上記バックアップ部B1〜B4と受
け部Y1〜Y4とは上記回転カム30の回転方向に沿っ
た複数箇所(3箇所)に設けられているようにしたので、
回転カム30の外周と固定型具13のキャビティ内周と
の間の受圧部の総面積を大きくすることができ、この受
圧部での成形圧力をより低くして摩耗をより低減するこ
とができる。また、特に、径の大きい回転カムを用いる
場合においても、より安定した支持を得ることができ
る。

【0030】また、更に、上記バックアップ部B1〜B
4と受け部Y1〜Y4とは上記回転カム30の軸線方向
に沿った複数箇所(5箇所)に設けられているようにした
ので、回転カム30の外周と固定型具13のキャビティ
内周との間の受圧部の総面積を大きくすることができ、
この受圧部での成形圧力をより低くして摩耗をより低減
することができる。また、特に、長尺の回転カムを用い
る場合においても、より安定した支持を得ることができ
る。

【0031】また、更に、上記回転カム30には該回転
カム30を回動させる駆動シリンダ20が連結されてお
り、ワークWを回転カム30の成形部31にセットする
前に、上記シリンダ20を駆動して回転カム30を成形
位置に回転駆動するようにしたので、回転カム30の成
形部31へのワークWのセットを、容易かつ正確に行う
ことができるのである。

【0032】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図1】 本発明の実施例に係る成形装置の縦断面説明
図である。

【図2】 上記成形装置の下型および回転カムの正面説
明図である。

【図3】 図2のA−A方向に沿った断面説明図であ
る。

【図4】 図2のB−B方向に沿った断面説明図であ
る。

【符号の説明】

1…上型 9…スライドカム 10…ベンドパンチ 11…下型 13…固定型具 15…軸受 20…駆動シリンダ 30…回転カム 31…成形部 B1,B2,B3,B4…バックアップ部 Lc…回転カムの軸線 PM…成形装置 Y1,Y2,Y3,Y4…受け部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下型側に所定の軸線回りに回転可能な回
    転カムを設ける一方、上型側に該上型の下降動作に伴い
    テーパ状のガイド面に案内されて上記回転カム側に前進
    するスライドカムを設け、回転カムの所定の回動位置に
    おいて、該回転カムの成形部と前進してきたスライドカ
    ムの成形部との間で板材を所定形状に成形するようにし
    た板材の成形装置において、 上記回転カムを支持する下型の固定型具の内面側に平面
    部を有する支持部を設ける一方、上記回転カムの表面側
    に平面部を有する受け部を設け、回転カムの上記所定の
    回動位置において、該回転カム側の受け部の平面部と上
    記固定型具側の支持部の平面部とが面接触状態で当接す
    るように設定したことを特徴とする板材の成形装置。
  2. 【請求項2】 上記回転カムは、その軸線方向における
    両端側が軸受部材で回転可能に支持されていることを特
    徴とする請求項1記載の板材の成形装置。
  3. 【請求項3】 上記支持部と受け部とは、上記回転カム
    の回転方向に沿った複数箇所に設けられていることを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載の板材の成形装
    置。
  4. 【請求項4】 上記支持部と受け部とは、上記回転カム
    の軸線方向に沿った複数箇所に設けられていることを特
    徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一に記載の板材
    の成形装置。
  5. 【請求項5】 上記回転カムには該回転カムを回動させ
    るシリンダ装置が連結されており、板材を上記回転カム
    の成形部にセットする前に、上記シリンダ装置を駆動し
    て回転カムを成形位置に回転駆動することを特徴とする
    請求項1〜請求項4のいずれか一に記載の板材の成形装
    置。
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