JPH0919722A - 対向液圧成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】省エネルギ効果が高く、かつ全高が低いコンパ
クトな構造で適切な対向液圧深絞り成形を行なうことが
できる装置を提供する。 【構成】ベッド側に液圧室１０を有する液圧ドーム１を
固定する一方、スライド２には前記液圧室に押し入れら
れるパンチ３を取付け、パンチ３の周りにはストッパ４
１を介してスライド２からしわ押え４を吊持させ、液圧
ドーム上には、前記しわ押え４が下降した時にこれをク
ランプしてしわ押え力を得るための複数の移動式クラン
パ５を配している。

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、合成樹脂など
の薄板の対向液圧成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属や合成樹脂あるいは複合材などの薄
板を素材とする成形品たとえば車両、船舶、航空機など
のためのボデイあるいはルーフ用のフレーム、家具、建
具、機器などの各パネルなどを絞り成形する手段とし
て、素板に液圧を直接作用させる直接対向液圧成形装置
が知られている。かかる対向液圧成形装置として、一般
にはベッド側に液圧室を備えたドームを設置し、ドーム
に対向する上方には主ラムで昇降されるスライドを介し
てパンチを固定し、このパンチの外周域に主ラムと独立
した複数の副ラムとアウタスライドで駆動されるしわ押
えを設けた複動プレス式のものが用いられている。ま
た、特公昭６０−５６５６９号公報には、ハンチを固定
したスライドの下面にしわ押え昇降用の複数の従動シリ
ンダを吊持させ、それら従動シリンダにしわ押えを固定
した単動プレス式のものが提案されている。

【０００３】しかしそれら先行技術は、液圧室の上に素
板を配した状態で、スライド側の油圧シリンダによりし
わ押えを加圧して素板の周縁部を挟持しつつ主ラムによ
りパンチを液圧室に押込み、絞り成形後は油圧シリンダ
によりしわ押えを上昇させる構造であった。このように
ドーム側の固定しわ押えとの間で押圧力を保持しつつし
わ押えを昇降させるため大きな出力の油圧シリンダが必
要になり、スライドの下方にかかる油圧シリンダのチュ
ーブ寸法とストローク寸法分の取付け空間が必要にな
る。これによりパンチホルダも長い寸法となるとともに
装置全体の高さが非常に高くなり、資材使用量と加工費
などによりコストが高くなり、また装置を配置する建屋
も大型化するという問題があった。さらに、先行技術で
は絞り成形の全ストローク内でしわ押え用の油圧シリン
ダが高圧油を持ちつつピストンを短縮させるため駆動エ
ネルギが大量に消費され、またその消耗エネルギが熱に
変換され油圧系の熱上昇を招くため、油圧系が不安定化
するという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】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、省エネルギ効果が高く、かつ全高が低い
コンパクトな構造で適切な対向液圧深絞り成形を行なう
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、ベッド側に液圧室を有する液圧ドームを固定
する一方、スライドには前記液圧室に押し入れられるパ
ンチを取付け、パンチの周りにはストッパを介してスラ
イドからしわ押えを吊持させ、液圧ドーム上には、前記
しわ押えが下降した時にこれをクランプしてしわ押え力
を得るための複数の移動式クランパを配した構成として
いる。前記移動式クランパは並進式でもよいし回転式で
もよい。あるいは移動式クランパのうちいくつかが並進
式、他が回転式であってもよい。また、移動式クランパ
の配置は、必ずしも平面から見てしわ押えの前後、左右
に設けなくてもよい。すなわち、前後方向のみあるいは
左右方向のみに設けてもよい。こうすれば自動化装置で
製品を搬送する場合に自動化装置の運動空間を更に広く
することが可能である。

【０００６】並進式の移動式クランパは、液圧ドームに
設けたガイド部に摺動可能に配置されたベースと、液圧
ドームに取り付けられ作動部がベースに連結した駆動用
アクチュエータと、ベースに設けた支点部に揺動可能に
支持され、ベースの前進時に前端部がしわ押えに到るク
ランパ本体と、ベースに固定され前記クランパ本体を傾
動させるためのクランプ用アクチュエータとを備えてい
る。回転式の移動式クランパは、液圧ドームに回転軸を
介して支持されたベースと、前記回転軸を駆動する駆動
用アクチュエータと、前記ベースに設けた支点部に傾動
可能に支持されベースの回転時に前端部がしわ押えに到
るクランパ本体と、液圧ドームに設けられ前記クランパ
本体を傾動させるためのクランプ用アクチュエータとを
有している。

【０００７】複数の移動式クランパは常態において液圧
ドームの液圧室上縁領域から外れた位置にある。対向液
圧成形に当っては、素材板を液圧ドーム上に配し、スラ
イドを下せばしわ押えは素材板の周縁部に接触する。こ
の状態で移動式クランパーをしわ押えに向かって移動さ
せ、押え用アクチュエータを作動させれば、しわ押えは
加力されて液圧ドーム上で素材板を挟圧する。そこでさ
らにスライドを下降させればパンチが液圧室内に進入
し、これにより対向液圧が生じて素材板は液圧室に引き
込まれつつパンチに巻き付けられ、絞り成形される。成
形完了時にはパンチを上昇させ同時に押え用アクチュエ
ータを罷動させ、移動式クランパを元位置に戻せばよ
い。本発明は従来のようにスライド側にしわ押え力付加
と昇降のための油圧シリンダを設けておらず、液圧ドー
ム側に移動式クランパを設けることでしわ押え力を付与
するようにしている。このため、スライド側には油圧シ
リンダ取付け用の空間を設ける必要がなく、しわ押えは
成形高さだけの高さ寸法のパンチに近似したレベルに吊
持されていればよくなる。したがって装置高さを低くす
ることができる。また、移動式クランパは絞りストロー
クと関わりなく単に所定のしわ押え力を加えるだけであ
るから、駆動エネルギは少なくてすみ、発熱によるロス
も少ない。 なお、本発明装置は移動式クランパの出力
の調整により深絞り成形、張出し成形などを行なうこと
ができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】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３は本発明の第１実施例
を示している。図１と図２において、１はベッドないし
はボルスタ（以下ボルスタと称す）１００に設置された
液圧ドームであり、中央部に油や水などの液体Ａを収容
する液圧室１０を凹設している。液圧室１０の開口周縁
には一体または別体の固定しわ押え１１が設けられてい
る。液圧室１０はポンプ１３０と対向液圧設定用のリリ
ーフ弁１３１およびチェック弁１３２を有する外部の液
圧制御装置１３に導路を介して接続されている。２は図
示しないクラウンに設けた主ラム２００により昇降され
るスライドであり、該スライド２の下面には、前記液圧
室１０に対応する位置に、外面が所望絞り形状に作られ
たパンチ３がベース部３０をもって交換可能に固定され
ている。

【０００９】４は筒状ないしリング状のしわ押えであ
り、側壁部には半径方向に開口する凹部４２が形成され
ており、該凹部４２は後述する移動式クランパのクラン
パ本体５２により押圧されるべき受圧面４２０を有して
いる。凹部４２は全周に設けられていてもよいし、後述
する移動式クランパ５に対応する領域だけに設けられて
いてもよいものである。しわ押え４は前記パンチ３の周
りを囲むように位置され、上部には所定間隔ごとに吊り
ロッド４０が連結され、それら吊りロッド４０，４０の
上端には径大なストッパ４１を備えており、該ストッパ
４１はスライド２に縦設したガイド穴２１に移動可能に
はまっている。この実施例ではストッパ４１はベース部
３０の背部に当接することで止められるようになってい
る。

【００１０】５，５はしわ押え用の複数の移動式クラン
パであり、前記固定しわ押え１１の外周領域の液圧ドー
ム上に所定の間隔をおいて配置されている。この第１実
施例においては移動式クランパ５，５は並進タイプのも
のが用いられている。詳述すると、液圧ドーム１には固
定しわ押え１１の位置またはその近傍位置に達するよう
に直線溝状のガイド部１２が設けられており、このガイ
ド部１２にブロック状のベース５０が摺動可能に配置さ
れている。そして液圧ドーム１の壁には駆動用アクチュ
エータ５１が設けられており、この駆動用アクチュエー
タ５１の作動部５１０がベース５０に連結されている。
ベース５０上には枢軸を含む支点部５０１が設けられて
おり、この支点部５０１にレバー状ないしアーム状のク
ランパ本体５２の中間部分が枢支されている。そして支
点部５０１よりも後方のベース部位には前記クランパ本
体５２を傾動させるクランプ用アクチュエータ５３が設
けられている。この実施例では前記駆動用アクチュエー
タ５１とクランプ用アクチュエータ５３として油圧シリ
ンダまたは空気圧シリンダが用いられているが、駆動用
アクチュエータ５１はねじ式あるいはラック式などでも
よい。

【００１１】図４と図５は本発明の第２実施例を示して
いる。この実施例においては、移動式クランパ５，５が
回転式となっている。すなわち、固定しわ押え１１から
離隔した位置の液圧ドーム１には枢軸を含む支点部５０
１を有するベース５０が位置され、支点部５０１にはレ
バー状ないしアーム状のクランパ本体５２の中間部分が
枢支されている。前記ベース５１は液圧ドーム１のフラ
ンジ部に設けた軸受５４により回転可能に支持された回
転軸５５と直結しており、該回転軸５５は駆動用アクチ
ュエータ５１によって時計方向および反時計方向に所要
回転角で回動されるようになっている。そして、液圧ド
ーム１にはクランパ本体５２の軸線が固定しわ押え１１
に対し直角またはある角度に向いたときにクランパ本体
５２の後端部を押し上げて傾動させるためのクランプ用
アクチュエータ５３が設けられている。該クランプ用ア
クチュエータ５３は油圧や空気圧シリンダが用いられ
る。

【００１２】前記駆動用アクチュエータ５１は、この実
施例では可逆モータが用いられ、該可逆モータの出力軸
に取り付けた駆動スプロケット５２１を回転軸５５の下
端に取り付けたスプロケット５５０とエンドレスのチェ
ーン５２２で連絡することにより構成されている。この
場合、各移動式クランパ５は個別に回転されてもよい
が、好ましくは全部またはいくつかの移動式クランパ５
を同時に回転させるように、図４のように中間スプロケ
ット５５１を介して各移動式クランパ５のスプロケット
５５０をチェーン５２２で連絡している。なお、駆動用
アクチュエータ５２は可逆モータとスプロケットとチェ
ーンの組合せに限らず、歯車と伝動シャフトなど任意で
ある。その他の構造は第１実施例と同じであるから、同
じ部分や同じ部品に同符号を付し、説明は省略する。

【００１３】図６は本発明の第３実施例を示しており、
移動式クランパ５，５として並進式のものと回転式のも
のを併用している。それらの構造については重複を避け
るため前記第１実施例と第２実施例の説明を援用するこ
とにする。図７は本発明装置を使用して慣用金型絞り成
形を行なうようにした応用例を示しており、液圧室１０
に所望の形状のキャビテイ６０を有するダイス６を嵌合
し、スライド側にはキャビテイ６０に対応する形状のパ
ンチ３’を取付け、該パンチ３’の周りに前記実施例に
示したしわ押え４を吊りロッド４０によりスライド２に
吊持させたものである。この場合、移動式クランパ５は
並進式、回転式など任意であるが、並進式の場合、クラ
ンパ本体５２がダイス６の上面に達しうる移動ストロー
クを取れるように固定しわ押え１１を着脱可能とし、慣
用金型絞り成形を行なう場合には、固定しわ押え１１を
除去することにより液圧室１０に達するガイド部を形成
させればよい。

【００１４】なお上述したところは本発明の単なる数例
であり、種々の態様をとることができる。すなわち、図
２と図４では移動式クランパ５が液圧室１０の周りの各
辺(紙面に対して前後、左右)に１つずつであるが、もち
ろん複数ずつであってもよいし、図６で例示するように
１組の辺に複数、他の１組の辺に１つずつとしてもよ
い。さらに、液圧室１０の周りの前後の辺だけまたは左
右の辺だけに配されていてもよい。なお、辺とは液圧室
１０の周りの隅部を含むものである。また、クランパ本
体５２は前端のクランプ部が直接しわ押え４の受圧部４
２０に作用するようになっているが、これに代えて、ク
ランパ本体５２の前端に加圧プレートを吊持あるいは固
定していてもよい。また、実施例ではストッパ４１がパ
ンチ３のベース部３０に当接することで吊りロッド４０
が吊持されるようになっているが、これに代えて、図８
のようにスライド２のガイド穴２１を有底とし、ここで
ストッパ４１を受けるようにしてもよい。

【００１５】

【発明の実施形態の作用】次に実施例に示すものの作用
を説明する。第１実施例においては、絞り成形を開始前
では図１と図２に示すように、駆動用アクチュエータ５
１，５１が突出側に作動されているため、すべての移動
式クランパ５，５のベース５０，５０は後退限にあり、
したがってクランパ本体５２は固定しわ押え１１よりも
後方で待機している。一方、スライド２は上限位置にあ
り、この状態ではしわ押え４は自重により下がり、吊り
ロッド４０，４０のストッパ４１，４１がスライド下部
に当接することで下面（しわ押え面）がパンチ３の先端
よりも適度に下位レベルに保持されている。図１と図２
のように、固定しわ押え１１の領域は自由空間となって
いるため、適宜の方法により素材板Ｗを送入して固定し
わ押え１１の上に配置する。

【００１６】このように素材板Ｗをセットしたならば、
次に主ラム２００を作動してスライド２を下降させる。
これによりパンチ３としわ押え４は前記関係を保ちつつ
下降し、しわ押え４の下面が素材板Ｗの周縁部に接触す
る。このときに各移動式クランパ５，５の駆動用アクチ
ュエータ５１を同時作動する。こうすれば、ベース５
０，５０が液圧ドーム１のガイド部１２，１２において
固定しわ押え１１に向かって前進し、ベース上のクラン
パ本体５２の前端部がしわ押え４の凹部４２内に進入す
るかあるいはごく接近した位置に到る。そこで次に、ク
ランプ用アクチュエータ５３を作動すれば、作動部の伸
長によりクランパ本体５２は支点部５０１を支点として
前傾し、これによりクランパ本体５２の前端部が凹部４
２の受支面４２０を押圧する。これでしわ押え４が固定
されるとともに素材板Ｗにはしわ押え４を介して押圧力
が加えられる。この状態が図３（ａ）である。前記素材
板Ｗに対する押圧力すなわちしわ押え力の大きさはクラ
ンプ用アクチュエータ５３の作動圧力により自由に制御
することができる。この状態でスライド２を下降すれ
ば、しわ押え４の吊りロッド４０，４０がスライド２の
ガイド穴２１に進出していくためパンチ３は下降して素
材板Ｗに接触し、素材板Ｗを液圧室１０に押し込む。こ
れにより素材板Ｗの周縁部はしわ押え力がかけられなが
らパンチ３の進出に応じて移動され、液圧室１０にはパ
ンチ３の押込みに応じて対向液圧が発生し、その対向液
圧が素材板に作用するため、素材板Ｗはパンチ３に密着
し、精度よく深絞り成形される。これが図３（ｂ）の状
態である。

【００１７】こうして対向液圧成形が完了したならば、
スライド２を上昇させるもので、しわ押え４の吊りロッ
ド４０，４０がスライド２のガイド穴２１から抜け出し
て行くため、当初はパンチ３だけが上昇する。そしてこ
のパンチ３の上昇と同時あるいはこれに若干遅れてクラ
ンプ用アクチュエータ５３を短縮側に作動させれば、ク
ランパ本体５２によるクランプ力が解放され、続いて駆
動用アクチュエータ５１を作動すればベース５０が後退
するためクランパ本体５２がしわ押え４の凹部４２が脱
出して後退する。この状態が図３（ｃ）である。引き続
きスライド２が上昇すると、吊りロッド４０，４０のス
トッパ４１，４１がスライド２の下部に当接するため、
しわ押え４とパンチ２は初期状態の関係に復帰し、この
状態でしわ押え４はスライド２に懸垂されながら上限位
置まで戻る。以上で対向液圧の１サイクルが終了する。

【００１８】第２実施例においては、各クランパ５，５
は成形開始前では図４の実線および図５の左側のように
固定しわ押え１１の外方に位置している。素材板Ｗをセ
ットし、前記のようにスライド２を下してしわ押え４が
素材板Ｗに接触した状態になったときに、駆動用アクチ
ュエータ５１すなわちこの例では可逆モータを作動すれ
ば、チェーンが移動することによりスプロケット５５０
が回転され、スプロケット５５０と同軸の回転軸５５が
回転されるため、ベース５０およびクランパ本体５２は
一体に回転し、図４の仮想線のように各クランパ本体５
２の前端部がしわ押え４の凹部４２に進入する。そし
て、各クランパ本体５２の後端部が液圧ドーム１に配置
されているクランプ用アクチュエータ５３の上方にそれ
ぞれ位置するので、クランプ用アクチュエータ５３を作
動すれば、クランパ本体５２は傾動して前端部が凹部４
２の受圧面４２０に強接し、しわ押え４を押圧して素材
板にしわ押え力を付与する。この状態でスライド２を下
降すれば、パンチ３が素材板Ｗに接してこれを液圧室１
０に押し込むため、図５の右側のように対向液圧成形が
行なわれる。成形が完了したならば、スライド２の上昇
と併行してクランプ用アクチュエータ５３を罷動すると
ともに可逆モータを作動するもので、これにより、クラ
ンパ本体５２はしわ押えを解除し、また回転軸５５を介
して再び図４の実線の位置まで回転する。これで成形１
サイクルが終了する。

【００１９】実施例３においては、移動式クランパ５，
５は前記した実施例１と実施例２の動作により成形が行
なわれる。なお、対向液圧成形でなく慣用金型成形を行
なう場合には、所望のキャビティとしたダイス６を液圧
室１０に交換し、パンチ３としわ押え４をダイスに対応
するものと交換してスライドに取付ける。そして、ダイ
ス６上に素材板をセットし、スライド２を下降してしわ
押え４を素材板Ｗに接触させ、実施例１や実施例２のよ
うに移動式クランパ５，５を作動してしわ押え４をクラ
ンプし、スライド２を下降するもので、これによりパン
チ３が素材板Ｗをキャビティに押し込むため、金型成形
が行なわれる。その後の移動式クランパ５，５の動作は
前記した実施例と同じである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明した本発明によるときには、パ
ンチの周りにスライドからしわ押えを吊持させ、液圧ド
ーム上には前記しわ押えが下降したときに進出してしわ
押えを押圧する移動式クランパを配しているため、液圧
ドームを設置するだけで単動プレスをそのまま利用して
対向液圧成形を行なうことができる。しかも、長いしわ
押えシリンダをスライド側に装備させる必要がなくな
り、成形上必要な高さのパンチをスライドに固定するだ
けでよくなるため装置高さの低いコンパクトな構造とす
ることができ、単動プレスを使用できることと相俟って
低コストな装置とすることができる。また、スライド側
にしわ押えシリンダを設けないため、絞り加工のストロ
ーク中に高圧油を保ちつつストロークを短縮することに
よるエネルギーのロスとそれによる油圧系の温度上昇が
回避され、省エネルギ対策上も有利であるというすぐれ
た効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を対向液圧成形前の状態で
示す縦断側面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う平面図である。

【図３】本発明の第１実施例による成形過程を段階的に
示す部分的断面図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す平面図である。

【図５】第２実施例を成形前と成形途中の状態で示す断
面図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す平面図である。

【図７】本発明の他の実施態様を示す断面図である。

【図８】本発明におけるしわ押えのストッパ構造の他の
例を示す部分的断面図である。

【符号の説明】

１ 液圧ドーム ２ スライド ３ パンチ ４ しわ押え ５ 移動式クランパ １０液圧室 １２ ガイド部 ４２ 凹部 ５０ ベース ５１ 駆動用アクチュエータ ５２ クランパ本体 ５３ クランプ用アクチュエータ ５５ 回転軸 ５０１ 支点部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベッド側に液圧室１０を有する液圧ドーム
   １を固定する一方、スライド２には前記液圧室に押し入
   れられるパンチ３を取付け、パンチ３の周りにはストッ
   パ４１を介してスライド２からしわ押え４を吊持させ、
   かつ液圧ドーム上には、前記しわ押え４が下降した時に
   これをクランプしてしわ押え力を得るための複数の移動
   式クランパ５を配したことを特徴とする対向液圧成形装
   置。
2. 【請求項２】移動式クランパ５が並進自在となっている
   請求項１に記載の対向液圧成形装置。
3. 【請求項３】移動式クランパ５が液圧ドームに設けたガ
   イド部に摺動可能に配置されたベース５０と、液圧ドー
   ム１に取り付けられ作動部がベースに連結した駆動用ア
   クチュエータ５１と、ベース５０に設けた支点部に揺動
   可能に支持され、ベースの前進時に前端部がしわ押え４
   に到るクランパ本体５２と、ベースに固定され前記クラ
   ンパ本体５２を傾動させるためのクランプ用アクチュエ
   ータ５３とを備えている請求項１または請求項２に記載
   の対向液圧成形装置。
4. 【請求項４】移動式クランパ５が旋回自在となっている
   請求項１に記載の対向液圧成形装置。
5. 【請求項５】移動式クランパ５が液圧ドーム１に回転軸
   ５５を介して支持されたベース５０と、前記回転軸５５
   を駆動する駆動用アクチュエータ５１と、前記ベース５
   ０に設けた支点部に傾動可能に支持されベースの回転時
   に前端部がしわ押えに到るクランパ本体５２と、液圧ド
   ーム１に設けられ前記クランパ本体５２を傾動させるた
   めのクランプ用アクチュエータ５３とを有している請求
   項１または請求項４に記載の対向液圧成形装置。