JPS6050530B2 - 衝撃液圧成形装置 - Google Patents

衝撃液圧成形装置

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JPS6050530B2
JPS6050530B2 JP56168737A JP16873781A JPS6050530B2 JP S6050530 B2 JPS6050530 B2 JP S6050530B2 JP 56168737 A JP56168737 A JP 56168737A JP 16873781 A JP16873781 A JP 16873781A JP S6050530 B2 JPS6050530 B2 JP S6050530B2
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JP56168737A
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慧 鈴木
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Tokyu Car Corp
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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
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/06Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure by shock waves

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、成形用金型に挿入された金属材料を衝撃液
圧によつて加工するための液圧成形装置、”特にハンマ
の運動エネルギによつて充填した液体を圧縮し、瞬間衝
撃的に高い液圧を発生させ、その発生液圧を金属材料の
塑性加工、噴水加工或いは鍛造加工などに用いられるよ
うにした衝撃液圧成形装置に関するものである。
従来この種装置では圧縮空気によりシリンダ中のハン
マを加速し、ハンマ先端に固定されたプランジャを液圧
国中のプランジャ案内孔に突入させることで液圧国中に
瞬間的に高圧を発生させ、この高液圧を塑性加工に利用
することが知られている。
例えば本発明者等が提案した第1図の如き装置がある。
このような従来装置では衝撃液圧発生部Aと成形加工部
Bとを連絡用配管33を連結しているため連通水路は横
穴で連絡してあり、連結には水封構造がやつかいであり
、液圧室5にて生ずるキャビテーションや疲労破損の原
因となることが多く、また水弁34、エア抜き手段35
を附加しなくてはならないし、大きな打撃力を利用する
関係で装置基台並びにフレーム構造が複雑・大型・大重
量化する不便、不経済があると共に、衝撃力の無駄が多
くそれだけ成形用金型の破損を惹起しやすく、加工成形
性も劣るし、特に高速度で打撃して加工するものでは装
置の割に大きな打撃力が得られるかわりに発生する振動
もまた著しく大きな装置全体を大型、高価なものとして
いたし、加えて別々に構成した高圧発生機と成形機とを
連結すると連結部分でのシール構造を多くしなければな
らす水圧漏洩が大きくなり、効率的に好ましくなく塑性
加工性の悪化を来たすほか加工性を良好にするためには
それだけ容量的に大きな高圧発生機を必要とするのて構
造が複雑となり、耐久性にも問題があつた。本発明は、
これら従来の諸欠点を有効に排除しようとするものて、
高速塑性加工を可能にし、水圧漏洩を可及的に減少させ
、キャビテーションが−零に近い衝撃液圧成形装置を構
成簡単でコンパクトに且つ安価に提供することを目的と
したものである。
また本発明ては瞬間的に超高液圧を発生せしめ、これに
よつて塑性加工作業を行ない得るよう!にし、著しく大
きなりを比較的小型軽量の装置で加工すべき材料に与え
、しかも成形用金型破損の危惧を除き、連続繰返して作
業がてき能率を頗る向上てきる作業性の良い装置とする
ことをも目的としている。
本発明は、圧縮空気などの気体圧力により直立するシリ
ンダ中でハンマを加速し、ハンマの下側に直結するプラ
ンジャを高速度とし液圧室中に満たした水などの液体の
自由表面を貫いてその液体中に前記プランジャを突入せ
しめ、液圧室に設け1たプランジャ案内孔を通し液圧室
中の前記液体を圧縮し瞬間衝撃的に高い水圧を発生する
液圧発生部と、この高液圧て成形用金型を含む成形加工
部内に支持した金属材料を塑性加工する装置において、
前記液圧発生部ど成形用金型のある成形加工部とを連続
直立固定し、前記液圧発生部における液圧室の圧液出口
を形面のある前記成形用金型の液圧加工室に直結して一
体化すると共に、該液圧加工室中の金属材料を出入でき
るように前記成形用金型を分離自在に嵌合配備したこと
を特徴とする衝撃液圧成形装置である。
本発明を図面に基いて説明すると、第2図において、底
盤1上に支柱2を介して固定された天板)3に、主シリ
ンダ4と、主液圧室5を内部に形成された主液圧室外筐
6とを同心的に結合した第1液圧発生部Aを備えると共
に、前記底盤1を支える基台7には、副シリンダ4″と
副液圧室5″を内部に形成された副液圧室外筐6″とを
同心的に結,合した第2液圧発生部A″を設け、両液圧
発生部A,A″の圧液出口8,8″を同一直線上に対向
して配備し、この両液圧発生部A,A″間に、発生した
高液圧て金属材料を塑性加工する成形加工部Bを、その
圧液入口9,9″を前記圧液出口8,8″に直接連結し
て配備してある。
即ち前記両液圧室5,5″と成形加工部Bの中央部に形
成される液圧加工室10とを同一軸線上に構成してある
。前記液圧発生部Aの主シリンダ4は、その中で嵌合滑
動する主ハンマ11を有し、該主ハンマ11の下部に同
心的にプランジャ12が直結され、主シリンダ4上部に
空気負圧或いは圧縮空気を導入することで主ハンマ11
が上昇或いは下降するように構成されていて、液体を充
満させる主液圧室5に設けたプランジャ案内孔に自由表
面から前記プランジャ12が高速で突入することにより
主液圧室5中に高液圧を発生させるものて圧液出口8は
プランジャ案内孔延長線上に、主液圧室外筐6に設けて
ある。
前記第2液圧発生部Nも第1液圧発生部Aを逆にした状
態で同様に副シリンダ4″中を滑動する副ハンマ1「の
上昇で高液圧を発生させるが、副プランジャ12′と副
プランジャ案内孔間にシール部13が設けられ、液を上
下両液圧室5,5″間に保有できるようにしてある。
また、この第2液圧発生部A″はその副液圧室外筐6″
を上下動させる金属材料セット用の駆動装置14を備え
、該外筐6″に連結される。
液圧加工室10の下シリンダ19を上下動させて液圧加
工室10中の金属材料の圧着固定を図るようにしてある
。前記成形加工部Bは、底盤1上に載置される成形用金
型15と、成形用金型15内の液圧加工室10の上下両
端に備えられた金属材料を保持する上ピストン16、下
ピストン17、それぞれのシリンダである上シリンダ1
8、下シリンダ19、及び成形用金型15を保持するホ
ルダ20、フレーム21から構成され、上シリンダ18
は圧液入口9を貫通され、該圧液入口9と前記主液圧室
外筐6に貫通した圧液出口8とが一本の直線状の流路を
形成するように外筐6に連結されている。
他方下シリンダ19は底盤1に昇降動自在に嵌挿されて
おり、下シリンダ19中の圧液入口9″と副液圧室外筐
6″中の圧液出口8″とは前述と同様に連結されている
。そして上下ピストン16,17中に貫通した流路て液
圧加工室10へ連通している。この成形用金型15は中
空筒体で、内周面に形面を有し、該形面て囲繞された液
圧加工室10である中空部に金属材料を保持するが、金
属材料を出入可能にするため少くとも二片以上の割り型
て構成されている。
同様にホルダ20も成形用金型15をその内部に出入可
能に保持しうる中空部を有した円錐台状の部材で、少く
とも二片以上に分離てきるようにしてある。このホルダ
20の外周テーパ面に嵌合する内周テーパ面を有するフ
レーム21をホルダ20に嵌脱して成形用金型15を出
入するものである。
またフレーム21は、前記支柱2に昇降自在に備えられ
ており、ロック機構22で確実にホルダ20を圧着保持
するよう構成されている。なお、ハンマ11,1「は同
一の圧縮空気源23に同一の給気弁24を操作させて往
行の作動制御をし、復行はハンマ11は真空圧を作用さ
せて上昇させ、ハンマ1「は自重により下降して、次の
加工に備えるものである。
第3図は他の実施例て、第2液圧発生部A″を省略した
形態とした小型簡易な成形装置である。図中25は空気
溜、26は減圧弁、27は真空ポンプ、28は真空溜、
29は吸上弁、30は給水電磁弁、31は大気開口、3
2はフレーム21に設けた支柱摺動用のガイド孔である
。しかして、加工すべき材料を成形用金型15内に挿入
し、ホルダ20、フレーム21、さらに下シリンダ19
で確実に成形用金型15内に金属材料を固定した後、水
を充満させ、両液圧発生部A,A″に同時に圧縮空気を
供給してプランジャ12,12″を運動させて高液圧を
発生せしめる。
発生した高液圧は成形加■部Bの上下両圧液入口9,9
″から液圧加工室10中に最短距離で伝わり、金属材料
を塑性加工するのて発生した高液圧がすべて無駄なく加
工エネルギに変換されるので効率良く塑性加工が行なわ
れる。本発明は、圧縮空気などの気体圧力により直立す
るシリンダ中でハンマを加速し、ハンマの下側に直結す
るプランジャを高速度とし液圧室中に満たした水などの
液体の自由表面を貫いてその液体中に前記プランジャを
突入せしめ、液圧室に設けたプランジャ案内孔を通り前
記液体を圧縮し瞬間衝撃的に高い水圧を発生する液圧発
生部と、この高液圧で成形用金型を含む成形加工部内に
支持した金属材料を塑性加工する装置において、前記液
圧発生部と成形用金型のある成形加工部とを連続直立固
定し、前記液圧発生部における液圧室の圧液出口を形面
のある前記成形用金型の液圧加工室に直結して一体化す
ると共に、該液圧加工室中の金属材料を出入てきるよう
に前記成形用金型を分離自在に嵌合配備したことにより
、液圧発生部と成形加工部を一体化してコンパクトな装
置とてき、キャビテーションも発生せず、エネルギの損
失がなく効率的な塑性加工が可能であると共に、耐久性
も向上するほか、フレーム構造が簡素にできてフレーム
持上用のシリンダ不要となるし、加工部のエア抜弁も要
さず、また水弁の代りに給水用電磁弁で十分間に合いし
かも材料の出入は極めて簡単て作業性も向上する液圧成
形装置とすることができる。
5図面の簡単な説明 第1図は従来例の縦断面図、第2図及ひ第3図は本発明
の実施例を示し、第2図は縦断面図、第3図は他の実施
例の縦断面図てある。
A,A″・・・・・液圧発生部、B・・・・・・成形加
工部、01・・・・・・底盤、2・・・・・・支柱、3
・・・・・・天板、4,4″・・シリンダ、5,5″
・・・液圧室、6,6Z・液圧室外筐、7・・・・・・
基台、8,8″・・・・・・圧液出口、9,9″・・・
・圧液入口、10・・・・・・液圧加工室、11,1「
・・・・・・ハンマ、12,12″・・・・・・プラン
ジヤ、13・・・・・・シール部、14・・・・・・材
料セット用駆動装置、15・・・・・・成形用金型、1
6,17・・・ゼストン、18,19・・・・シリンダ
、20・・・・・ホルダ、21・・・・・・フレーム、
22・・・・ロック機構。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 圧縮空気などの気体圧力により直立するシリンダ中
    でハンマを加速し、ハンマの下側に直結するプランジャ
    を高速度とし液圧室中に満たした水などの液体の自由表
    面を貫いてその液体中に前記プランジャを突入せしめ、
    液圧室に設けたプランジャ案内孔を通し液圧室中の前記
    液体を圧縮し瞬間衝撃的に高い水圧を発生する液圧発生
    部と、この高液圧で成形用金型を含む成形加工部内に支
    持した金属材料を塑性加工する装置において、前記液圧
    発生部と成形用金型のある成形加工部とを連続直立固定
    し、前記液圧発生部における液圧室の圧液出口を形面の
    ある前記成形用金型の液圧加工室に直結して一体化する
    と共に、該液圧加工室中の金属材料を出入できるように
    前記成形用金型を分離自在に嵌合配備したことを特徴と
    する衝撃液圧成形装置。 2 前記シリンダが、その下方に同心的に液圧室を形成
    した外筐を結合したものであつて、この外筐の下に直立
    連結した上シリンダを介して前記成形用金型に連設され
    たものである特許請求の範囲第1項記載の衝撃液圧成形
    装置。 3 前記成形加工部が、前記成形用金型の上下にそれぞ
    れ滑動自在のピストンを内蔵した上シリンダ及び下シリ
    ンダを連結して底盤に装備されたものであつて、前記液
    圧発生部と前記成形用金型の液圧加工室とが同一軸線上
    に連通されているものである特許請求の範囲第1項又は
    第2項記載の衝撃液圧成形装置。 4 前記成形用金型が、管状の金属材料を嵌挿する割り
    型金型であつて、該金属材料を固定するように金型外周
    部に滑動自在のホルダを備えたものである特許請求の範
    囲第1項、第2項又は第3項記載の衝撃液圧成形装置。 5 前記成形用金型が、ホルダに封入された状態下で内
    装保持されるものであつて、クサビ状のフレームを嵌脱
    自在に備えたものである特許請求の範囲第1項、第2項
    、第3項又は第4項記載の衝撃液圧成形装置。6 前記
    液圧加工室が、主ハンマを含む前記液圧発生部と直立状
    態下に連設された副ハンマを含む副シリンダ間に装備さ
    れたものであつて、昇降自在のフレームに備えられた前
    記ホルダ中心部に配設されているものである特許請求の
    範囲第4項又は第5項記載の衝撃液圧成形装置。
JP56168737A 1981-10-23 1981-10-23 衝撃液圧成形装置 Expired JPS6050530B2 (ja)

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JPS5870929A JPS5870929A (ja) 1983-04-27
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ID=15873476

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JP56168737A Expired JPS6050530B2 (ja) 1981-10-23 1981-10-23 衝撃液圧成形装置

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JPS5870929A (ja) 1983-04-27

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