JPH091254A - 引き伸ばし制御成形装置及び金属半製品成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレス成形中、加工片に抑制されない引き伸
ばし、しわ、割れが生じないようにする、引き伸ばし制
御式の成形方法及び装置を提供する。 【解決手段】 加工片（金属半製品）１４を、その選択
した部分に沿って、対向する成形型２０、２６の成形面
間で成形し鎖錠する。この鎖錠は、成形プロセスの残り
の工程中、その領域でのそれ以上の材料の流れを妨げ
る。このようにして、選択領域でのそれ以上の材料の流
れを妨げながら、それまで成形しなかった半製品１４の
部分を、対向する成形型１２、２６、３６の成形面間で
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、金属成形の方法及
び装置、ことに複数の厚さの異なる金属板を溶接してな
る半製品（ブランク）のような金属素材の引き伸ばしを
制御する方法及び装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】最近の技術の進歩によ
り、異なった機械的特性及び化学的特性を有する各種の
板金を溶接して単一の溶接半製品としたプレス成形用半
製品が提供されている。板金を溶接するのに用いられる
従来技術には、レーザ溶接、誘導加熱溶接及びマッシュ
溶接が包含される。これらの溶接法によって溶接された
半製品は、特に自動車工業において注目されている。溶
接半製品は、例えば、強度が要求される所には厚さが厚
く重い鋼、強度が問題でない部分には厚さが薄く軽量の
鋼として、車体パネルを製作するのに用いることができ
る。結果として、このような溶接半製品から作った車体
パネルは、厚さの厚い材料が、特に強度が要求される領
域のみに用いられているので、重量の軽減を果たすこと
ができる。さらに、この溶接半製品の使用は、板金の数
及び必要な溶接作業の回数を減少させている。

【０００３】しかしながら、従来のプレス成形型は、一
般に、溶接半製品から、自動車の車体パネルのような製
品を満足のできるように製作することができなかった。
事実、満足な品質の製品を製造するには、板金半製品半
製品を均一に変形させることが肝要である。従来のプレ
ス成形型を用いると、この溶接半製品の厚さの薄い部分
は、厚さの厚い部分が変形を始める前に引き伸ばされ
る。控え目にみても、このような条件では、不均一に厚
さの薄い部分の材料だけが引き伸ばされることとなる。
最悪の場合には、従来のプレス成形型では、成形中の溶
接半製品の厚さの薄い部分が裂けたり、しわが発生した
りしてしまう。

【０００４】本発明の目的は、溶接半製品を均一に変形
させる溶接半製品成形法及び装置を提供するにある。

【０００５】本発明の他の目的は、溶接半製品の割れな
いしはしわの発生を防止する溶接半製品の成形装置及び
方法を提供するにある。

【０００６】本発明のさらに他の目的は、金属半製品か
らの製品成形中の材料の流れを無制限にかつ有効に制御
する半製品成形装置及び方法を提供するにある。

【０００７】本発明の更なる目的は、種々の形状に加工
できる半製品成形装置及び方法を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上述及びその他
の目的を達成するため、本発明の引き伸ばし制御成形装
置は、半製品の第１の選択された部分を対向するプレス
型の表面間で成形し、鎖錠する。溶接半製品の場合に
は、この半製品の異なった厚さの材料を一緒に溶接した
接合部が、第１に成形され鎖錠される。このような鎖錠
は、残りの成形過程の間この鎖錠された部分内での連続
する材料の流れを妨げる。このように、選択した領域に
おいてそれ以上の材料の流れを制限した後、まだ成形加
工していない半製品の部分を、プレス型の残りの対向す
る表面間で成形する。

【０００９】このように、本発明によれば、対向する成
形面を有する第１の組の対向するプレス成形型が設けら
れる。これらのプレス成形型の一方または全部は、従来
通り他方に対して可動である。この組のプレス成形型の
ひとつに隣接して、または結合して配設されているのが
フロータ組立体である。このフロータ組立体もまた、対
向する成形面を有する。以下に記述する本発明の第１の
実施例では、フロータ組立体は、組をなす下方の成形型
の外周の内側に配設されている。当業者が本明細書を読
んでわかるように、このフロータ組立体の配置は、第１
に成形し鎖錠すべき領域の位置によって定められる。溶
接半製品の場合には、この半製品の溶接継ぎ目が第１に
成形され鎖錠される。フロータ組立体は、第１の組のプ
レス成形型に対して動けるように、位置決め組立体に装
架される。本発明の第１の実施例では、位置決め組立体
は、プレスの一部分として設けた成形型クッションによ
って作動される。

【００１０】さらに詳しくは、本発明の原理による第１
の実施例においては、成形面を有する第１の成形型が、
この成形面と対向する成形面を有する第２の成形型から
間隔を隔てて設けられている。第２の成形型の内部に
は、この成形型に対して滑動できるように、フロータ組
立体が配設されており、このフロータ組立体も第１の成
形面に対向する成形面を有している。また、フロータ組
立体のこの成形面は、例えば半製品の溶接領域に対応す
るように位置せしめられる。このようにして、フロータ
組立体は第１の成形型の一部分に対向させられ、第２の
成形型は第１の成形型の成形面の残りの部分に対向させ
られる。

【００１１】プレス成形の工程を進めるに先だって、フ
ロータ組立体を、公知の形式の成形クッション組立体に
よってバイアスし、成形面を第２の成形型のキャビティ
の成形面の上方となるようにする。半製品は装置内に置
き、例えば溶接継ぎ目の一部分のようなその第１の部分
をフロータ組立体の成形面の上に位置するようにする。
一旦半製品をこのように位置させて、第１の成形型の周
辺に配置され第２の成形型の周辺部に対向する上部結合
部材を、第２の成形型の方へ移動させて、半製品をクラ
ンプし保持する。ついで、第１の成形型を従来手段によ
りフロータ組立体の方へ移動させて、これと接触させ
る。この期間中、クッション組立体はフロータ組立体を
第１の成形型に対して充分な力をもってバイアスして、
半製品のプレス成形を行い、これによって第１の成形型
とフロータ組立体との間で半製品のプレス成形と鎖錠と
の両方を果たす。しかしながら、このバイアスの力は、
第１の成形型の前進を妨げるには不充分である。第１の
成形型の連続する運動は、半製品を押して、第２の成形
型に対してフロータ組立体を移動させる。この移動の
間、溶接半製品の第１の部分は、第１の成形型とフロー
タ組立体との間に鎖錠された状態に維持される。第１の
成形型の移動のストロークの終期に、半製品の残りの部
分は第１の成形型と第２の成形型との間でプレス成形さ
れる。

【００１２】本発明の第２の実施例によれば、フロータ
組立体は、プレスの上部成形型の外周部の内方に配設さ
れる。第１の実施例のように、このフロータ組立体は、
位置決め組立体に、上下部成形型に対して動けるように
装架されている。この第２の実施例においては、位置決
め組立体は、フロータ組立体をバイアスしてこのフロー
タ組立体の成形面を上部成形型のキャビティの前方に位
置させる空力装置または液圧装置を備えている。上部成
形型とフロータ組立体とが下部成形型に向けて移動させ
られた時、半製品の第１の部分が、フロータ組立体と下
部成形型との間でプレス成形され鎖錠される。フロータ
組立体を下部成形型に対して引き続いて係合させて、上
部成形型に対してフロータ組立体を移動させ、上部成形
型と下部成形型との間で半製品の残りの部分のプレス成
形を果たす。

【００１３】本発明の他の目的、特徴及び特性は、関連
する要素の使用の方法とともに、添付図面を参照してな
される以下の記述と特許請求の範囲から明らかとなろ
う。各図における同様な符号は、対応する要素を示すも
のである。

【００１４】

【発明の実施の態様】図１において、本発明による引き
伸ばし制御プレス成形装置および本発明方法を実施でき
る装置は、符号１０により示されている。本発明のこの
実施例及びその他の実施例は、最低限３つの半製品プレ
ス成形型を包含する。そのひとつは、他のふたつに対向
しており、いずれも互いに隣接している。以下の記載を
読めば当業者が容易に理解できるように、成形型の数
は、３つ以上の数としてもよい。さらに、便宜上これら
の成形型は、第１、第２などとして示されているが、第
３の成形型として特徴ずけられるひとつの成形型は、フ
ロータ組立体とよばれる。これは、絶対的ではないが好
適とするその装架のやり方ゆえに、そう呼ぶのである。
さらに、上部成形型は、便宜上第１の成形型と呼ぶこと
とする。しかしながら、本発明の装置及び方法は、以下
の詳細な記載から明らかなように、ここに用いられた特
定の成形型の配置と名称に限定されるものではない。例
えば、第１の成形型は、上部成形型または下部成形型の
いずれでもよく、フロータ組立体は、上部成形型または
下部成形型にいずれかのに隣接して配設しても、または
その内部に配設することもできる。以下の詳細な記載か
ら明らかになってくるように、フロータ組立体の配置
は、プレス成形しようとする半製品の溶接領域の相対的
な位置によって決まるものである。

【００１５】図１に示すように、本発明の原理を具体化
する成形装置は、第１の成形型を包含する。第１の実施
例においては、この第１の成形型は、従来構造のもので
よいプレス内部ラム１６により例えば溶接半製品１４を
包含する加工片に近寄ったり後退したり選択的に駆動さ
れる上部パンチ１２の形とされている。この第１の成形
型１２は、成形面１８を有し、この成形面１８が作動係
合して、溶接半製品１４に所望の形状を与える。従来は
第１の成形型１２の一部分として考えられていた上部結
合部材２０は、第１の成形型１２を取り巻く関係で装架
され、従来構造のプレス外部ラム２２により加工片１４
に向けて、又は加工片１４から後退するように選択的に
駆動されて、プレス加工中、加工片１４を保持する。こ
の構造のプレスは普通、ダブルアクションプレスと呼ば
れている。当業者であれば、第２の実施例の記載を読め
ば、本発明はダブルアクションプレスへの適用に限られ
るものではないことを理解できよう。

【００１６】プレス成形装置はさらに、下部成形型組立
体２４を包含する。この下部成形型組立体２４は、第１
の実施例では第２の成形型２６を包含している。図１、
図７及び図８によく示されているように、第２の成形型
２６は、おおよそＵ字形の空間２５を限界しており、後
述するようにこの空間内に他の組立体が配設されてい
る。第２の成形型２６は第１の成形型１２および成形面
３０に対向して設けられている。第２の成形型２６は成
形面３０を有し、この成形面３０は第１の成形面と協同
して、溶接半製品１４の一部分に特定の形状を与える。

【００１７】図１に示すように、本発明の第１の実施例
は、Ｕ字形の空間２５を有する固定の第２の成形型２６
と、この第２の成形型２６に近づいたり離れたり選択的
に移動させられる第１の成形型１２とを包含する。もち
ろん、本発明は、第１及び第２の成形型間の相対的な運
動を要求するだけである。従って、これらの成形型の一
方または両方を可動のものとすることができる。

【００１８】本発明によれば、フロータ組立体３２が、
プレス成形しようとする半製品の溶接継ぎ目の位置に対
応して配置されている。図１ないし図８に例示した第１
の実施例では、フロータ組立体３２は第２の成形型２６
の内部において溶接半製品１４の溶接継ぎ目３４の位置
に対応するように配設されている。

【００１９】フロータ組立体３２は、第２の成形型の内
部に装架された単一の成形型構成部材３６の形とするこ
とができる。あるいは、フロータ組立体３２は、プレス
成形装置１０内でプレス形成しようとする溶接半製品１
４の溶接継ぎ目３４の位置に対応するに適当または必要
な場合、第２の成形型の周辺または内部に適宜配設され
た複数の成形型構成部材３６が包含される。このような
変化変形は本明細書を見れば当業者にとって明らかなと
ころであるが、第１の実施例は、第２の成形型の内部に
配設したフロータ成形型構成部材３６を包含するフロー
タ組立体を意図するもので、以下この実施例について記
載する。

【００２０】フロータ組立体３２は、上述のように少な
くともひとつの成形型構成部材３６を包含する。これ
を、ここではフロータ構成部材３６と呼ぶこととする。
第１の実施例では、成形型構成部材３６は、第２の成形
型２６によって限界されるＵ字形の空間２５の垂直部分
内に滑動的に装架される。また、この実施例において
は、フロータ構成部材の半製品係合面は、段部３７を有
する。この段部３７は、成形面状に限界されており、半
製品の厚さの薄い板金及び厚さの厚い板金の両方を、次
の成形加工中、固定位置に鎖錠する。

【００２１】フロータ組立体３２はさらに、フロータ構
成部材３６を第２の成形型２６に対して支持する位置決
め組立体３８を包含する。第１の実施例においては、こ
の位置決め組立体３８は、第１の側部４２と第２の側部
４４とを有する支持板４０を包含する。支持板４０の第
１の側部４２はフロータ構成部材３６を支持する関係に
ある。この支持板４０の第２の側部４４はクッションピ
ン４６によって第２の成形型２６に対して支持されてい
る。停止ブロック４３は、第１の側部４２に装架され、
底部ブロック４５は、第２の側部４４に装架されてい
る。これらのブロックは、詳細に後述するように、位置
決め組立体３８のストロークを適宜限界するような寸法
にされている。第１の実施例においては、単一の支持板
４０がフロータ組立体３２のフロータ構成部材３６を支
持する。しかしながら、複数の各別の支持板４０を、ひ
とつ以上の構成部材３６が設けられているフロータ組立
体３２の各フロータ構成部材３６について設けてもよ
い。しかし、フロータ組立体３２のフロータ構成部材３
６の同時かつ均一の移動を保証するためには、単一の連
続する支持板構造を設けることが、もっとも望ましいこ
とと現在考えられている。Ｕ字形の空間２５は、このよ
うな共通の支持板を収容する。

【００２２】クッションピン４６は、直径約１．５イン
チの鋼棒でよく、プレスの基部のピン孔を貫いて延び、
成形型クッション組立体（図示してない）からの力を、
フロータ組立体へ、従ってフロータ構成部材３６へと伝
達する。成形型クッション組立体は、プレスへ力を供給
するために設けられる従来型の機構である。例えば、こ
のクッション組立体は、プレス成形に引き続いて、ピン
を介して成形型キャビティから加工片を持ち上げるのに
用いられる。

【００２３】第１の実施例においては、クッションピン
４６は、フロータ構成部材３６に充分な支持を与え、か
つ力がこのフロータ構成部材に充分に印加されるように
ピン孔を介して設けられている。例えば、クッションピ
ン４６は、支持板４０の領域にわたり６インチごとに配
設される。一般に、フロータ構成部材３６は、後述する
ようにクッション組立体により連続的にバイアスされ、
鎖錠されている。

【００２４】フロータ構成部材をバイアスする力及び第
２の成形型のキャビティに対してのフロータ組み立て体
の移動すなわちフロータ構成部材３６のストロークは、
溶接継ぎ目において半製品をプレス成形し、次のプレス
工程中これを鎖錠するに必要か、望ましいと判断される
ストローク、溶接半製品の特性、どの部分をプレス成形
するかなどに依存する。最適の移動距離及び力は、経験
によって定められる。

【００２５】上述のように、以上述べたパラメータの特
定値は、特定の適用例において与えられた設計的考慮に
より決められたもので、好適なものとして提示されたも
のではない。しかしながら、実験中に発明者が観察した
これらのパラメータの大きさは、おそらくは典型的なも
のであろう。ひとつの実験例においては、プレス内部ラ
ム１６が５００トンプレス、プレス外部ラム２２が８０
トンプレスであった場合、クッション組立体のバイアス
の力は１９トンに設定し、クッション移動距離は１ 3/4
インチに制限された時、満足な結果が得られた。他の
実験例の場合、プレス内部ラム１６が１２００トンプレ
スであり、プレス外部ラム２２が９０トンプレスであ
り、クッション組立体のバイアスの力が２５トンで、ク
ッション移動距離が６０ｍｍに制限された時、満足な結
果が得られた。

【００２６】フロータ構成部材３６をバイアスするため
の従来の成形型クッション以外の機構は、第２の実施例
を読めば容易に明らかとなるように、液圧シリンダに作
動的に係合する液圧ピストン、空力シリンダ、及びその
他の公知の弾性／バイアス支持構造である。

【００２７】摩耗板４８が、フロータ組立体３２と第２
の成形型２６のＵ字形の空間２５の垂直部分の各側部と
の間に適宜配設されている。この摩耗板４８は、フロー
タ組立体３２が、これに隣接する構造に対する平滑な低
摩擦軸線方向滑動運動を保証し、不当な構成要素の摩耗
をなくすのである。

【００２８】図示の実施例では、フロータ組立体３２
は、第２の成形型２６に対して選択的に移動できるよう
に設けてあるが、溶接半製品１４に与えようとする形状
及びその他の配慮に依存して、いわゆるフロータ組立体
を事実上固定し、第２の成形型を第１の成形型に向けて
選択的に移動できるように装架して、フロータ組立体と
第１の成形型とによる溶接継ぎ目への係合に引き続き、
金属半製品に所望の形状を付与するような組立体を提供
することが有利であり望ましいことであると考えられよ
う。このように、第１の実施例では、第２の成形型を固
定しフロータ組立体を移動可能としているが、本発明は
この特定の構造に限定するものではない。

【００２９】使用においては、溶接半製品は、下部成形
型組立体２４の頂部に位置させる一方、第１の成形型１
２及び上部結合部材２０をその上昇位置（図１）に配置
させる。溶接半製品１４を正規位置に置き、上部結合部
材２０をその下降ストロークの終期に到達させて、溶接
半製品１４を第２の成形型２６の周辺部と上部結合部材
２０との間にクランプすることにより、この溶接半製品
１４を固定する（図２）。一旦クランプすると、上部結
合部材２０は、加工片の正味の動きは妨げられるが、プ
レス加工中の材料の内方への流れは許容する。

【００３０】ついで、第１の成形型１２を第２の成形型
２６およびフロータ組立体３２の方へ移動させる。第１
の成形型１２は溶接半製品１４に接触して、これを上部
結合部材２０と第２の成形型２６の整合面に対して移動
させるので、第１の成形型１２は、半製品をフロータ組
立体３２のフロータ構成部材３６の帳面状に押し下げ
る。この係合は、半製品１４の溶接継ぎ目部分に所望の
形状を与えるとともに、この溶接継ぎ目３４を第１の成
形型１２とフロータ構成部材３６との間にしっかりと鎖
錠する（図３）。前述のように、段部３７は、これに続
く加工中溶接半製品を固定位置に鎖錠する。

【００３１】溶接半製品の溶接部分を正しくプレス成形
しかつ鎖錠するには、クッション組立体のバイアスの力
及びストロークは、予想されるプレス成形負荷及び仕上
がった製品の最終寸法を考慮して適宜選択されなければ
ならない。最低限、クッション組立体は、半製品を変形
させるに充分であるが、第１の成形型１２の連続する動
きに応答してバイアスに抗してフロータ構成部材３６が
移動させられる力よりも小さい力で、フロータ構成部材
３６をバイアスしなければならない。さらに、選択され
たバイアスの力は、溶接半製品の溶接部分を鎖錠して、
厚さの厚い材料の引き伸ばし及びプレス成形を、薄い材
料のプレス成形から隔離するに充分としなければならな
い。

【００３２】溶接半製品１４の溶接部分のプレス成形及
び鎖錠に引き続いて、第１の成形型１２の引き続く下降
運動は、フロータ組立体３２を第２の成形型２６に対し
て下方に移動させ、第１の成形型１２の成形面１８及び
第２の成形型２６の成形面３０とが半製品の残りの部分
をプレス加工することを許容する（図４）。このように
して、第１の成形型１２の下降ストロークの終期におい
て、半製品１４のプレス成形は実質的に完了する。溶接
継ぎ目３４が、半製品の残りの部分のプレス成形に先だ
って、第１の成形型１２とフロータ組立体３２との間に
クランプされて鎖錠されるので、継ぎ目近くの厚さの薄
い板金に割れないしはしわの発生がなくなる。

【００３３】自明のように、また前述のように、図示の
実施例では第２の成形型は、第１の成形型のストローク
の全過程を通じて固定されているが、第２の成形型は、
半製品のプレス成形に必要ないしは適当であれば、第１
の成形型に対して動けるように装架することができる。

【００３４】半製品のプレス成形に引き続いて、第１の
成形型１２はその上昇位置へと後退する。その後、上部
結合部材２０がその上昇位置へと後退する。しかしなが
ら、フロータ組立体３２は、第１の成形型１２及び上部
結合部材２０がプレス成形された半製品１４’から完全
に離れ、その上昇位置（図５）となるまで、その底部死
点またはストローク下限に留まっている。フロータ組立
体は成形型クッションを公知のやり方で鎖錠することに
より、そのストロークの下限に維持されて、動力ないし
はバイアスの力はフロータ組立体３２に伝えられない。
クッション組立体のバイアス作用は、上部結合部材２０
と第１の成形型１２を後退させてプレス成形した半製品
の歪みを回避させる一定の遅延時間の後、再び印加され
る。

【００３５】上部結合部材２０をその上昇位置へと後退
させ、一定の遅延時間が経過した後、クッション組立体
が係合し、フロータ組立体３２が上昇して、成形された
部品１４’を下部成形型２６から持ち上げる。ついで、
この成形した部品は取り出されるか、更なる処理を施さ
れる（図６）

【００３６】前述のように、ある種のプレスでは、成形
型クッション組立体を装備していない。このようにプレ
スの場合か、成形型クッションが使用できないか好まし
くない場合、液圧または空力系統を設けて、フロータ組
立体をバイアスしてもよい。このような代替系統を図９
の実施例に例示し、以下に記述する。

【００３７】第２の実施例においては、本発明によるフ
ロータ組立体は、シングルアクションプレスに組み込ま
れている。しかしながら、前述のように、本発明は特定
の構造に限定されるものではなく、ここに図示のプレス
構造は、何らかの限定を示唆するものではなく、本発明
の適用の融通性を例示するように意図されたものであ
る。

【００３８】この第２の実施例では、第１の成形型１１
２は、下部固定成形型として設けられており、成形型組
立体１２４がこの第１の成形型１１２の上に配設され
る。成形型組立体１２４は、プレスラム１１６により加
工片１１４に近づいたり後退したり、選択的に駆動され
る。また、プレスラム１１６は従来設計のものである。

【００３９】第１の成形型１１２はプレスベッドに固定
されており、成形面１１８を包含している。この成形面
１１８は、溶接半製品１１４に所望の形状を与える面で
ある。半製品ホルダ１５０が、第１の成形型１１２に対
して取り巻く関係に装架されており、これは、結合部材
と同じ機能を有する。詳述すれば、半製品ホルダ１５０
の下方に配設された例えばニトロシリンダのようなバイ
アスシリンダ１５２が、成形面１１８の上で半製品ホル
ダの対向面を押して、プレス加工中半製品１１４をクラ
ンプするに充分な力を提供する。公知のようにして、半
製品ホルダ１５０は、プレス加工中半製品の正味の動き
を妨げる一方、内方への材料の流れは許容する。

【００４０】成形型組立体１２４は、一部に第２の成形
型１２６を包含している。この第２の成形型１２６はＵ
字形の空間を包含し、この空間の中に、第２の実施例の
位置決め組立体が配設されている。第２の成形型１２６
は、第１の成形型１１２と半製品ホルダ１５０とに対向
して向かい合うように配設されている。この第２の成形
型は、成形面１３０を包含し、この成形面は第１の成形
面１１８と協働して溶接半製品１１４の一部分に特定の
形状を付与する。

【００４１】フロータ組立体１３２は、第２の成形型１
２６の内部に限界されており、プレス加工しようとする
半製品の溶接継ぎ目１３４の位置に対応している。第１
の実施例について前述したことは、この実施例において
も真であって、フロータ組立体１３２は、単一の成形型
構成部材１３６、または溶接継ぎ目１３４の位置により
必要と考えられるだけ第２の成形型の周辺または内部に
配設した複数の成形型構成部材を包含するものとするこ
とができる。第１の実施例について述べたように、フロ
ータ構成部材１３６の半製品係合面は、好適には段部１
３７を包含するものとし、続いてなされるプレス加工中
半製品１１４の溶接部分を積極的に固定位置に鎖錠する
ようにする。

【００４２】フロータ組立体１３２はさらに、第１の実
施例の位置決め組立体３８の構成部材の多くを合体させ
た位置決め組立体１５４を包含している。この第２の実
施例の位置決め組立体１５４は、第１の側部１４２及び
第２の側部１４４を有する支持板１４０を包含してい
る。第１の側部１４２は、フロータ構成部材１３６に係
合しており、第２の側部１４４は、以下に詳述する駆動
組立体１５６に係合している。停止ブロック１４３及び
底部ブロック１４５は、支持板１４０に装架されてい
る。これらのブロックは、第１の実施例の記述において
示したのと同じ寸法及び機能のものである。また、各フ
ロータ構成部材１３６について各別の支持板を設けても
よい。

【００４３】第２の実施例においては、駆動組立体１５
６は、クッション組立体の機能と同じ機能を有する。こ
の駆動組立体１５６は、プレスラム１１６と第２の成形
型１２６との間に配設したアダプタ板１５８を包含して
いる。アダプタ板１５８に内部に収容された複数の駆動
装置１６０が支持板１４０に作動的に係合している。好
適な駆動装置１６０は、例えば液圧または空力シリンダ
ピストン組立体であろう。この実施例では、駆動装置は
空力シリンダである。この例示した構造にかかわらず、
本発明の第２の実施例によって設ける特定の駆動装置
は、成形型組立体１２４の下降ストローク中フロータ構
成部材１３６の所望の移動及び半製品１１４の溶接部分
を鎖錠し成形するのに必要な負荷に依存する。

【００４４】駆動組立体１５６はさらに、給気ライン、
排気ライン及び貯蔵タンク（詳細に図示してない）を包
含している。駆動組立体１５６は、フロータ構成部材１
３６を連続的にバイアスして鎖錠している。プレス成形
の間、空力シリンダは加圧され、フロータ構成部材１３
６を、溶接半製品の溶接部分を成形し鎖錠するに充分な
力をもって、その伸長位置に押す。必要時に、後述する
ように空力シリンダを、タンクに排気することにより選
択的に消勢することができる。

【００４５】第２の実施例は、第１の実施例とおおよそ
同様なやり方で溶接半製品を成形するのに用いられる。
溶接半製品１１４は、半製品ホルダ１５０の高くなった
表面上に載せられる一方、成形型組立体１２４はその高
くなった位置にある。その後、プレスラム１１６が成形
型組立体１２４を溶接半製品１１４の方へと押す。半製
品ホルダ１５０は、第１の成形型１１２よりも僅かに高
いので、第２の成形型１２６の周辺部分は、両成形型及
び半製品が接触する前に、半製品１１４を半製品ホルダ
１５０に対してクランプする。半製品ホルダ１５０は第
２の成形型１２６の力により後退して、ニトロシリンダ
１５２のバイアスの力が、引き続くプレス成形中半製品
１１４の動きを妨げる。この段階において、半製品１１
４は、第１の成形型１１２の表面１１８に接触する。

【００４６】成形型１２４の連続する下降運動は半製品
ホルダ１５０を移動させ、フロータ組立体１３６を溶接
半製品１１４の溶接部分に接触させる。この接触は、半
製品１１４の溶接部分を成形し、この部分をフロータ構
成部材１３６と第１の成形型１１２との間にしっかりと
鎖錠する。第１の実施例において述べた所要の力及び移
動距離は、一般にこの実施例でも適用できるので、ここ
では繰り返して述べない。

【００４７】溶接半製品１１４の溶接部分の成形及び鎖
錠に引き続き、成形型組立体１２４の連続する下降運動
は、空力シリンダのバイアス作用に抗してフロータ構成
部材１３６を移動させ、第２の成形型１２６の成形面１
３０及び第１の成形型１１２の成形面１１８が、半製品
の残りの部分を成形することを許容する。この場合に
も、半製品の残りの部分の成形に先立って、溶接継ぎ目
１３４は第１の成形型１１２とフロータ構成部材１３６
との間に鎖錠されているので、しわないしは割れは発生
しない。

【００４８】成形後、空力シリンダはタンクに排気され
て、駆動装置１６０のバイアスの力はなくなる。その
後、成形型組立体１２４はその高い位置へと後退して、
フロータ組立体１３２に対して動くこととなる。フロー
タ組立体１３２は、その重量により第２の成形型１２６
に対して動き、成形された加工片１１４’を成形型のキ
ャビティから軽く押し出す。

【００４９】図９の実施例は、例えばドアのような自動
車の車体パネルのプレス成形に特に有利であると思われ
る。これは、成形部分を、図１に示した形式のプレスの
場合のように、更なる処理に先立ってひっくり返す必要
がないからである。

【００５０】上述から明らかなように、本発明のフロー
タ組立体は、プレスの上部成形型構造にも、下部成形型
構造にも、いずれにも有利に組み込むことができる。こ
の融通性は、各種の部品成形システムにおいて本発明を
有利に実現することを許容するものである。

【００５１】また、上述から明らかなように、本発明の
装置及び方法は、鋼、アルミニウム、または任意の他の
公知金属または金属合金、または金属または金属合金の
組合せの金属半製品ないしは加工片の成形に用いること
ができよう。さらに、異なった厚さの部分を有する半製
品をプレス成形するのに用いて特に有利ではあるが、本
明細書に記載された装置及び方法は、単一の厚さの加工
片の成形及びまたは少なくとも部分的に前もって成形さ
れた加工片の成形にも用いることができる。

【００５２】このように、本発明をその好適な実施例に
関連して記述してきたが、本発明はこの記載された実施
例に限定されるものではないことを理解すべきである。
むしろ、本発明は、特許請求の範囲の記載に包含される
各種の等価の配置及び方法を含むように意図されたもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である引き伸ばし制御プ
レス成形装置の略図的断面図である。

【図２】図１と同様な略図的断面図で、半製品を第２の
成形型の周辺部にクランプする結合部材を示す図であ
る。

【図３】図１と同様な略図的断面図で、フロータ組立体
と係合するように移動させた第１の成形型を示す図であ
る。

【図４】図１と同様な略図的断面図で、第２の成形型の
残りの部分との係合状態に移動させた第１の成形型を示
す図である。

【図５】図１と同様な略図的断面図で、プレス成形後後
退した第１の成形型を示す図である。

【図６】図１と同様な略図的断面図で、プレス成形後後
退した結合成形型と上昇位置にあるフロータ組立体とを
示す図である。

【図７】本発明による下部成形型組立体の平面図であ
る。

【図８】図７の８−８線に沿う略図的断面図である。

【図９】本発明の第２の実施例による引き伸ばし制御プ
レス成形装置の略図的断面図である。

【符号の説明】

１０ 引き伸ばし制御プレス成形装置 １２ 第１の成形型 １４ 溶接半製品または加工片 １６ プレス内部ラム １８ 成形面 ２０ 上部結合部材 ２２ プレス外部ラム ２４ 下部成形型組立体 ２５ Ｕ字形の空間 ２６ 第２の成形型 ３０ 成形面 ３２ フロータ組立体 ３４ 溶接継ぎ目 ３６ フロータ構成部材または成形型構成部材 ３７ 段部 ３８ 位置決め組立体 ４０ 支持板 ４２ 第１の側部 ４３ 停止ブロック ４４ 第２の側部 ４５ 底部ブロック ４６ クッションピン １１２ 第１の成形型 １１４ 溶接半製品または加工片 １１６ プレスラム １１８ 成形面 １２４ 成形型組立体 １２６ 第２の成形型 １３０ 成形面 １３２ フロータ組立体 １３４ 溶接継ぎ目 １３６ フロータ構成部材 １３７ 段部 １４０ 支持板 １４２ 第１の側部 １４３ 停止ブロック １４４ 第２の側部 １４５ 底部ブロック １５０ 半製品ホルダ １５２ バイアスシリンダ １５４ 位置決め組立体 １５６ 駆動組立体 １５８ アダプタ板 １６０ 駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２１Ｄ 22/26 Ｂ２１Ｄ 22/26 Ｄ 24/02 24/02 Ｃ 24/04 24/04 Ｆ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の成形型部材と、第１の成形型部材
   に対し対向して面する関係に配設された第２の成形型部
   材と、前記第２の成形型部材に近接して配設された少な
   くともひとつの半製品係合構成部材を包含し前記第２の
   成形型部材に対して軸線方向滑動運動ができるように装
   架されたフロータ組立体とを包含し、前記第１及び第２
   の成形型部材の少なくとも一方を、他方に対して近づい
   たり離れたり選択的に動くように装架し、前記フロータ
   組立体にさらに、前記半製品係合構成部材を支持する支
   持組立体を包含させ、この支持組立体を、前記少なくと
   もひとつの半製品係合構成部材をその半製品支持係合面
   が第２の成形型部材の半製品係合面よりも前記第１の成
   形型部材に近い第１の位置に選択的に配設し、成形スト
   ローク中前記第１の成形型部材による前記半製品係合構
   成部材の係合時に前記半製品係合構成部材を前記第１の
   位置から軸線方向に移動させるような構造及び配置とし
   た、成形する半製品に制御された引き伸ばしを与える成
   形装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の成形装置において、前記
   第１の成形部材を前記第２の成形型部材に近づいたり離
   れたり動けるようにするとともに、前記第２の成形型部
   材を固定した成形装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の成形装置において、前記
   支持組立体が第１の表面と第２の表面とを有する板を包
   含し、前記第１の表面が前記半製品係合構成部材と不作
   動係合をなし、ばね組立体が前記板の前記第２の表面と
   不作動係合をなしている成形装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の成形装置において、前記
   ばね組立体が少なくとも選択的に前記半製品係合構成部
   材を前記第１の成形型部材の方に付勢している成形装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の成形装置において、前記
   ばね組立体が複数のクッションピンを包含する成形装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の成形装置において、少な
   くともひとつの半製品係合構成部材が、前記第１及び第
   ２の成形型部材により成形しようとする半製品の溶接継
   ぎ目の位置と配置に実質的に対応するように配設されて
   いる成形装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の成形装置において、前記
   フロータ組立体がさらに、前記半製品係合構成部材と前
   記第２の成形型部材との間に配設した少なくともひとつ
   の摩耗板を包含する成形装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の成形装置において、前記
   第１及び第２の成形型部材により成形しようとする半製
   品の周縁部をクランプし保持するように前記第２の成形
   型部材の周辺に係合できる上部結合部材をさらに包含す
   る成形装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載の成形装置において、前記
   少なくともひとつの半製品係合構成部材が前記第２の成
   形型部材の内部に配設されている成形装置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の成形装置において、前
    記第１及び第２の成形型部材により成形しようとする半
    製品の周縁部をクランプし保持する上部及び下部結合部
    材をさらに包含する成形装置。
11. 【請求項１１】 第１の成形型部材と、第１の成形型部
    材に対し対向して面する関係に配設された第２の成形型
    部材と、前記第２の成形型部材に近接して配設された少
    なくともひとつの半製品係合構成部材を包含し前記第２
    の成形型部材に対して軸線方向滑動運動ができるように
    装架されたフロータ組立体とを包含し、前記第１及び第
    ２の成形型部材の少なくとも一方を、他方に対して近づ
    いたり離れたり選択的に動くように装架し、前記フロー
    タ組立体にさらに、前記半製品係合構成部材を支持する
    支持組立体を包含させ、この支持組立体を、前記少なく
    ともひとつの半製品係合構成部材をその半製品支持係合
    面が前記第２の成形型部材の半製品係合面よりも前記第
    １の成形型部材に近い第１の位置に選択的に配設し、成
    形ストローク中前記第１の成形型部材による前記半製品
    係合構成部材の係合時に前記半製品係合構成部材を前記
    第１の位置から軸線方向に移動させるような構造及び配
    置とした成形装置を用意し、前記第１の成形型部材と前
    記第２の成形型部材との中間に金属半製品を置き、第１
    の成形型部材を第２の成形型部材の方へ移動させ、前記
    半製品の第１の部分を前記第１の成形型部材と前記半製
    品係合構成部材との間にクランプし、前記第１の成形型
    部材と前記半製品係合構成部材とこれらの間にクランプ
    した前記半製品とを前記第２の成形型部材の方へ移動さ
    せ、前記第１の部分から離れた半製品の第２の部分を前
    記第１の成形型部材と前記第２の成形型部材との間で成
    形する工程を包含する半製品を成形する方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の方法において、成形
    装置を用意する工程が、上部結合部材を有する成形装置
    を用意する工程を包含し、さらに前記第１の部分をクラ
    ンプする工程の前に前記上部結合部材と前記第２の成形
    型部材の周辺との間に前記半製品の周辺をクランプする
    工程を包含する方法。
13. 【請求項１３】 請求項１１記載の方法において、成形
    装置を用意する工程が、上部及び下部結合部材を有する
    成形装置を用意する工程を包含し、さらに前記第１の部
    分をクランプする工程の前に前記上部結合部材と前記第
    ２の成形型部材との間に前記半製品の周辺をクランプす
    る工程を包含する方法。
14. 【請求項１４】 請求項１１記載の方法において、前記
    少なくともひとつの半製品係合構成部材が前記第２の成
    形型部材の内部に配設されている方法。
15. 【請求項１５】 請求項１１記載の方法において、前記
    金属半製品を置く工程が、少なくともひとつの溶接継ぎ
    目を有する金属半製品を、前記第１及び第２の成形型部
    材の中間に置くことを包含する方法。
16. 【請求項１６】 請求項１１記載の方法において、前記
    金属半製品を置く工程が、鋼の半製品を前記第１及び第
    ２の成形型部材に中間に置くことを包含する方法。
17. 【請求項１７】 比較的軽い厚さの部分と比較的重い厚
    さの部分とそれらの間に限界された溶接部分とを有する
    溶接半製品を成形する方法であって、このようにして成
    形された前記溶接半製品の引き伸ばしを制御する方法に
    おいて、前記溶接半製品の溶接部分を成形し、前記溶接
    部分を鎖錠して、これにより前記溶接部分の材料のそれ
    以上の流れを妨げ、前記溶接部分を鎖錠しながら前記溶
    接半製品の残りの部分を成形する工程を包含する方法。
18. 【請求項１８】 金属半製品を成形する方法であって、
    このようにして成形された前記金属半製品の引き伸ばし
    を制御する方法において、成形しようとする第１の部分
    と成形しようとする第２の部分とを有する金属半製品を
    用意し、前記金属半製品の前記第１の部分を成形し、前
    記金属半製品の前記第１の部分を鎖錠して、これにより
    前記第１の部分の材料のそれ以上の流れを妨げ、前記第
    １の部分を鎖錠しながら前記金属半製品の前記第２の部
    分を成形する工程を包含する方法。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載の方法において、前記
    金属半製品を用意する工程が、鋼の半製品を用意するこ
    とを包含する方法。
20. 【請求項２０】 請求項１８記載の方法において、前記
    金属半製品を用意する工程が、異なった厚さの部分を有
    する金属半製品を用意することを包含する方法。