WO2006057196A1 - 絞り成形方法及びその装置 - Google Patents

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WO2006057196A1
WO2006057196A1 PCT/JP2005/021176 JP2005021176W WO2006057196A1 WO 2006057196 A1 WO2006057196 A1 WO 2006057196A1 JP 2005021176 W JP2005021176 W JP 2005021176W WO 2006057196 A1 WO2006057196 A1 WO 2006057196A1
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blank
blank material
holder means
mold
holder
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PCT/JP2005/021176
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English (en)
French (fr)
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Yuichi Hori
Yuichi Konno
Takanori Monda
Hiroshi Ono
Original Assignee
Honda Motor Co., Ltd.
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Priority to US11/718,052 priority patent/US20080098789A1/en
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor

Definitions

  • the present invention relates to a drawing method and an apparatus for suppressing a deflection generated in the center of a blank material when the blank material is plastically processed with a press and a mold.
  • the first stage drawing (cylindrical part G 1) is performed with the punch 30 8.
  • the second stage drawing (square trapezoidal portion G 2) is performed with the cushion 30 07.
  • the first and second drawing can be performed in a single process.
  • the punch 3 0 8 is disposed on the lower side, but depending on the conditions, the punch may be disposed on the upper side.
  • the drawing die 30 1 when the drawing die 30 1 is turned upside down, when the blank material B is set on the pad 3 06 and drawn, the deflection of the center of the blank material B occurs.
  • the blank material is extremely thin or when a thin blank material is hot-formed (including warm forming), it tends to bend easily and the amount of deflection tends to be large. As a result, molding There is a concern that dimensional variation will increase.
  • a blank material set in a mold is constrained by a blank holder, and the blank material is drawn, and is drawn into a drawing region that is pressed by an upper die and a lower die.
  • the second holder means of the blank holder displaces the tension region in a shearing direction with respect to the restraining region, thereby pulling the restriction region.
  • a step of constraining the tension region and providing a drawing method is
  • the blank material restraint region is restrained by the first holder means and then the blank material tension region is displaced in the shearing direction by the second holder means, the blank material tension region and the central portion are Pulling is applied to the squeezing area located at, and the deflection generated in the squeezing area is removed. Therefore, the deflection of the central part of the blank set in the mold can be suppressed.
  • a drawing apparatus for drawing a blank material, a die having an upper die and a lower die, a blank holder for restraining the blank material set in the die, and the restraint A pressing machine that presses the blank material, and the blank holder, wherein the blank holder restrains the outer periphery of the blank material at a first restraining position when the pressing machine is lowered.
  • a second holder means that is arranged inside the first holder means and restrains the inner portion of the outer peripheral portion of the blank material at a second restraining position when the press further descends,
  • a drawing apparatus comprising:
  • the press machine operates the first holder means, and after the first holder means constrains the outer periphery of the blank material, the press machine further descends Then, the central portion of the blank is pulled outwardly by the second holder means located inside the first holder means.
  • the deflection generated in the central portion of the blank is extremely small, and variations in the positional relationship between the central portion and the upper and lower molds can be reduced. Therefore, when drawing is performed, the dimensional variation can be reduced with respect to the molded product.
  • the press machine is a double-action press machine
  • the first restraining position is such that the first holder means is the second holder when the double-action press machine is lowered.
  • the second holding position is a position where the double-acting press is further lowered with respect to the first holding position, and the upper mold is
  • the second holder means is slidably held, and is arranged separately from the inner slider of the double-acting press, wherein the first holder means and the second holder means are It is fixed to the outer slider located outside the inner slider.
  • first and second holder means are integrally fixed to the outer slider of the double-acting press, there is no movement between the outer slider and the first and second holder means, and molding is performed. Variations in product dimensions can be reduced.
  • FIG. 1 is a sectional view of a drawing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the steps of the drawing method of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a blank material used in the drawing method of the present invention.
  • 4A and 4B are views showing a state in which the blank material is set in a mold and the blank material is constrained by the first holder means in the drawing method shown in FIG.
  • FIG. 5 A and Fig. 5 B show a state in which the press machine is lowered to displace the blank tension area upward to remove the deflection generated in the central part of the blank.
  • FIG. 6A to FIG. 6D are views showing a state in which a molded product is obtained by drawing the central portion of the blank material and then the molded product is taken out.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a drawing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A to FIG. 8D show the operation of the drawing apparatus according to the second embodiment, and shows a state where a blank is set on a die and then drawn to obtain a molded product. It is.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are views showing a state where the molded product is taken out.
  • FIG. 10 is a view showing a modification of the drawing apparatus of the second embodiment shown in FIG.
  • FIG. 11A to FIG. 11D are diagrams showing the movements from the setting of the blank material to the drawing process in the drawing apparatus according to the modification.
  • FIGS. 12A and 12B are views showing a state where the molded product is taken out.
  • FIGS. 13 to 13C are schematic cross-sectional views of a conventional drawing apparatus. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • X is a horizontal axis in the longitudinal direction of the blank 15
  • Y is a horizontal axis orthogonal to X
  • Z is a vertical axis orthogonal to X and Y.
  • the drawing apparatus 1 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 includes a mold 1 2 composed of an upper mold 1 3 and a lower mold 1 4, and a blank material 1 5 provided on the mold 1 2. Blank holder to hold 1 and 6. Upper mold 1 3 is attached to ram 1 8 of press machine 17. The lower mold 1 4 is mounted on the bed 1 9 of the press machine 1 7. The drawing apparatus 11 performs drawing.
  • the blank holder 16 includes a first holder means 2 2 for restraining the outer peripheral portion 2 1 of the blank material 15 (restraining region 9 8 in FIG. 3), and an inner side of the first holder means 2 2 (arrows a 1, a second holder means 23 arranged in the direction of a1).
  • the upper mold 1 3 has an upper Is attached to the lower die 14 and the lower cushion mechanism 25 is attached to the lower mold 14.
  • the first holder means 22 includes a first upper presser member 27 connected to the upper cushion mechanism 24 and a first lower presser member 28 connected to the lower cushion mechanism 25.
  • H 1 is a restraining position of the first holder means 22.
  • the second holder means 23 includes a second upper presser member 31 connected to the upper cushion mechanism 24 and a second lower presser member 32 connected to the lower cushion mechanism 25.
  • the restraining position of the second holder means 23 is H2.
  • the restraining position H 2 is set deeper by a distance H g in the shearing direction (Z-axis direction) than the restraining position H 1 of the first holder means 22.
  • the upper mold 13 includes an upper base member 3 4 attached to the ram 18.
  • Upper die (die) 3 5 is attached with a plurality of bolts 3 5 a at the center of base member 3 4.
  • the upper base member 3 4 is formed with a holder arrangement portion 3 6. That is, the upper mold 13 includes the first upper pressing member 27 and the second upper pressing member 31 of the blank holder 16.
  • the upper cushion mechanism 2 4 has third cylinders 3 7 and 3 7 attached to the upper base member 3 4 of the upper mold 1 3.
  • the cushion base 4 1 is attached to the rods 3 8 and 3 8 of the third cylinders 3 7 and 3 7 and is slidably fitted in the Z-axis direction to the holder arrangement portion 36.
  • a stopper groove 4 4 is formed on the left side surface 4 3 of the cushion base 4 1.
  • the stopper shaft 4 5 fitted in the stopper groove 4 4 is attached to the upper base member 3 4.
  • the cushion base 4 1 slides in the Z-axis direction separately from the movement of the ram 18 by the operation of the first cylinders 3 7 and 3 7.
  • the third cylinder 37 has, for example, a structure containing a fluid.
  • an elastic member such as rubber or compression spring. In that case, use the rod 3 8 instead of the pin.
  • the first upper presser member 27 has a presser member body 51.
  • the pressing member main body 51 has a pressing surface 54 formed on the lower surface thereof, and a relief hole 55 formed on the pressing surface 54.
  • Reference numeral 5 6 denotes a pole rod for fastening the first upper presser member 27 to the cushion base 41.
  • the second upper presser member 31 has a presser member main body 58 facing the second lower presser member 32.
  • the pressing member main body 58 has a pressing surface 61 formed on the lower surface thereof.
  • the pressing surface 61 is set at a position (upward) deeper than the pressing surface 54 of the first upper pressing member 27 by a distance Hg.
  • the upper mold 35 has a mold surface 67 formed on the lower part of the upper mold body 65.
  • the lower die 14 is provided with a lower base member 7 2 provided on the bed 19 of the press machine 17.
  • the lower base member 7 2 includes a lower mold 7 3 at the center thereof.
  • the lower die 14 includes the first lower presser member 28 and the second lower presser member 3 2 of the blank holder 16.
  • the lower cushion mechanism 25 has first cylinders 7 5, 7 5 and second cylinders 7 6, 7 6 attached to the lower base member 72.
  • the rods 7 7, 7 7, 7 8, 7 8 of the first and second cylinders 7 5, 7 6 are connected to the first and second lower presser members 2 8, 3 2, respectively.
  • a first guide shaft 8 1, 8 1 for guiding the first lower presser member 2 8 and a second guide shaft 8 2 for guiding the second lower presser member 3 2 are attached to the lower base member 72. ing.
  • Each first cylinder 75 has, for example, a structure containing a fluid.
  • elastic members such as rubber and compression springs can be used. In that case, replace each rod 77 with a pin.
  • Each second cylinder 76 has, for example, a structure containing a fluid.
  • elastic members such as rubber and compression springs can be used. In that case, replace each rod 78 with a pin.
  • the first lower presser member 2 8 is a holder that faces the first upper presser member 27, and rods 7 7 and 7 7 of the first cylinders 7 5 and 7 5 are attached to the lower surface of the presser member main body 8 3. It is connected.
  • the presser member body 83 has guide holes 8 4 and 8 4 in which the first guide shafts 8 1 and 8 1 are slidably fitted in the Z-axis direction.
  • the upper surface of the pressing member main body 83 is a pressing surface 85.
  • a blank material 15 is formed on the pressing surface 85 and the pressing surface 85. It is gripped by the pressing surface 5 4 facing.
  • the blank set position of the first lower presser member 28 is set to U1.
  • the positions of the blank set position U 1 and the pressing surface 85 are set higher than the mold surface 92 of the lower mold 73 by a distance H3.
  • the second lower presser member 3 2 is a holder opposite to the second upper presser member 31, and the rods 7 8, 7 8 of the second cylinders 7 6, 7 6 are attached to the lower surface of the presser member body 8 6. It is connected.
  • the presser member body 86 has guide holes 8 7 and 8 7 in which the second guide shafts 8 2 and 8 2 are slidably fitted in the Z-axis direction.
  • the upper surface of the pressing member main body 86 is a pressing surface 88.
  • the blank material 15 is gripped by the pressing surface 88 and the pressing surface 61 facing the pressing surface 88. More specifically, it will be described later.
  • the position of the pressing surface 88 is set to the same blank set position U 1 as the pressing surface 85 of the first lower pressing member 28 located on the outer side.
  • a mold surface 9 2 is formed on the upper surface of the lower mold body 9 1 of the lower mold 7 3.
  • the blank material 15 is formed into a desired shape by the mold surface 9 2 of the lower mold 7 3 and the mold surface 6 7 of the upper mold 35.
  • the blank material 15 can be formed into a desired shape as shown in FIG. 5A.
  • the lower mold 7 3 has four set shafts 10 3.
  • the number of cylinders and the number of guide shafts (including guide holes) are arbitrary.
  • FIG. 2 shows a flowchart of the drawing method according to the first embodiment of the present invention.
  • the blank material 15 is formed by adding a squeezing ligature to the drawing area 9 6 (see Fig. 3) with the upper die 3 5 and lower die 7 3 and performing plastic working (see Fig. 6 B).
  • FIG. 3 shows a first step of the molding method in S T 0 1 shown in FIG.
  • blank material 15 is obtained.
  • Get 1 5 5.
  • four fitting holes 9 9 are formed in the restraining region 9 8.
  • the above-described four setting shafts 10 3 fit into the four fitting holes 99, respectively.
  • the restraint region 98 is the outer peripheral portion 21 of the blank material 15.
  • FIG. 4A and FIG. 4B show the second step of the drawing method of the first embodiment, and show the specific contents of S T O 2 and S T 0 3 shown in FIG.
  • blank material 15 is set in mold 1 2. Specifically, as shown in Fig. 1, the mold 12 is opened, and each of the four set shafts 10 3 is fitted into each of the four fitting holes 9 9 of the blank material 15 shown in Fig. 3. The blank material 15 is set on the first lower pressing member 28 of the first holder means 22 and the second lower pressing member 32 of the second holder means 23.
  • the restraining region 98 is restrained by the first holder means 2 2 of the blank holder 16.
  • press machine 1 7 is operated, upper die 1 3 is lowered by stroke S 1 and first upper presser member 2 7 is attached to blank material 15 with presser force Ph.
  • the blank material 15 is constrained with the desired surface pressure by pressing and the first lower presser member 28.
  • the closing restraint position H 1 of the first holder means 22 coincides with the blank set position U 1.
  • the presser force Ph is transmitted to the first upper presser member 27 through the third cylinders 3 7 and 3 7 of the upper cushion mechanism 24.
  • FIG. 5A and FIG. 5B show the third step of the drawing method of the first embodiment, and show the specific contents of S T 04 shown in FIG.
  • the second holder means 23 of the blank holder 16 is used to cut the tension region 9 7 with respect to the constraining region 9 8 (arrow). a) in the direction of a4, Z-axis), by applying tension to the throttle area 96 as shown by arrow a5 and restraining it. In other words, a tension recovery is applied to the constricted region 96 by the amount of displacement toward the outside of the diameter.
  • the press machine 17 activates the first holder means 2 2 and lowers it while keeping the blank material 15 restrained, and the second lower presser member 3 2 is stretched with the blank material 15. 9 Press 7. At that time, the second lower presser member 32 is fixed. Subsequently, the first holder means 22 is lowered from the blank setting position U1 by a distance H4, and the restraining position H1 of the first holder means 22 is lowered by a distance H4.
  • the tension region 9 7 is displaced by the distance H 4 with respect to the restraining position H 1 of the first holder means 2 2, and then the tension region is defined by the second lower presser member 3 2 and the second upper presser member 3 1.
  • the second holder means 23 stops at the restraining position H 2.
  • the tension rica is applied to the tension area 9 7 and the drawing area 96 shown in FIG. 5B as indicated by the arrow a5.
  • the region 96 is pulled in the X-axis direction and the Y-axis direction as indicated by an arrow a 5, and the central portion 10 4 is in a state without deflection. Therefore, it is possible to suppress the deflection of the central portion 10 4 (drawing region 9 6) of the blank material 15 set on the mold 12.
  • 6A to 6D show the plastic working process of S T 0 5 shown in FIG. 2 and the removal of the molded product of S T 0 6.
  • the second holder means 2 3 restrains the tension region 9 7 of the blank 15 and then lowers the upper mold 1 3 to lower the first and second Lower the holder means 2 2 and 2 3 by stroke S 3.
  • the upper mold 13 is lowered against the first cylinders 7 5 and 7 5 and the second cylinders 7 6 and 7 6,
  • the drawn region 9 6 of the rank material 1 5 is pressed against the mold surface 9 2 of the lower mold 7 3.
  • the first and second holder means 2 2, 2 3 come into contact with the lower base member 7 2 and stop.
  • the upper die 35 is subsequently lowered and the blank material 15 is pressed to form a desired shape.
  • the upper base member 3 4 is lowered, and the upper die 3 5 is used to add the restrictor P m to the restricting region 9 6 of the blank material 15, and the restricting region 9 6 is connected to the lower die 7 3.
  • the molded product 1 0 7 is obtained.
  • the stretched region 9 7 and the constraining region are sequentially connected to the drawn region 96 in the radially outward direction.
  • the blank material 15 is set in the mold 12 and the restraining region 98 is restrained by the first holder means 2 2 of the blank holder 16.
  • the tension region 9 7 is forcibly displaced in the shear direction by the second holder means 2 3 of the blank holder 1 6, thereby Apply tensile rica to 6.
  • This tensile recovery does not cause a deflection 10 5 in the throttle region 96. Therefore, it is possible to suppress the deflection of the central portion 10 4 of the blank material 15 set in the mold 12.
  • the drawing apparatus 1 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 includes a first holder means 2 2 for restraining the outer peripheral portion 21 of the blank material 1 5 at the first restraining position H 1, and a press machine 1 7 Is provided with a blank holder 16 comprising second holder means 23 for restraining the inner portion of the outer peripheral portion 21 of the blank material 15 at the second restraining position H2.
  • the second holder means 2 3 restrains the inner part of the outer peripheral part 21 so that the central part 10 4 of the blank 1 5 is radially outward. Is pulled as shown by arrow a5 (see Fig. 5).
  • the deflection of the central portion 10 4 of the blank material 15 can be suppressed, and drawing can be performed with little variation in molding dimensions.
  • the drawing apparatus 2 1 1 of the second embodiment shown in FIG. 7 is provided in a mold 2 1 2 composed of an upper mold 2 1 3 and a lower mold 2 1 4, and the mold 2 1 2.
  • the blank holder 2 1 6 for holding the blank material 1 5 Upper die 2 1 3 is attached to double-acting press 2 1 7.
  • the lower mold 2 1 4 is attached to the bed 2 1 9.
  • the double-acting press 2 1 7 has an inner slider 2 4 5 that gives a pressing force to form the blank material 1 5, and is placed outside the inner slider 2 4 5 to press the blank material 1 5.
  • An outer slider 2 4 6 is provided. The outer slider 2 4 6 is lifted and lowered by itself, for example, hydraulically.
  • the upper die 2 1 3 includes an upper base member 2 3 4 integrally attached to the outer slider 2 4 6 of the double-acting press 2 1 7, and an opening formed at the center of the upper base member 2 3 4
  • the upper mold 2 3 5 is arranged in the portion 2 4 7.
  • the lower mold 2 1 4 includes a lower base member 2 7 2 attached to the bed 2 1 9 and a lower mold 2 7 3 fixed to the center of the lower base member 2 7 2.
  • the blank holder 2 1 6 includes a first holder means 2 2 2 for restraining the outer peripheral portion 21 of the blank material 15 shown in FIG. 3, and a first holder means 2 2 2 disposed inside the first holder means 2 2 2. 2 holder means 2 2 3.
  • the first holder means 2 2 2 includes a first upper presser member 2 2 7 and a lower base member 2 7 2, which are integrally fixed to the upper base member 2 3 4 by a plurality of ports 2 5 6. And a first lower pressing member 2 2 8 slidably mounted in the Z-axis direction via a plurality of first cylinders 2 75.
  • the first upper presser member 2 2 7 has a size that contacts the outer peripheral portion 2 1 of the blank material 1 5. It has a presser member body 2 51 formed in a rectangular shape.
  • the pressing member body 2 51 has a pressing surface 2 5 4 formed on the lower surface thereof, and a relief hole 2 5 5 formed so that the pressing surface 2 5 4 is opened.
  • the pressing surface 2 5 4 is a restraining position HI of the first holder means 2 2 2 and presses the upper surface of the outer peripheral portion 21 of the blank material 15.
  • the restraint position H 1 is a position where the first holder means 2 2 2 precedes the second holder means 2 2 3, that is, the first holder means 2 2 2 2 descends first and holds the blank material 15.
  • the first lower presser member 2 2 8 has a presser member main body 2 83 formed in a rectangular shape facing the presser member main body 2 51 of the first upper presser member 2 2 7.
  • the pressing member main body 2 83 has a pressing surface 2 85 which is formed on the upper surface thereof and presses the lower surface of the blank material 15.
  • the pressing surface 2 85 is provided with four set shafts 20 3 for setting the blank material 15.
  • the presser member body 2 8 3 has guide holes 2 8 4 and 2 8 4 in which the first guide shafts 2 8 1 and 2 81 are slidably fitted in the Z-axis direction via the collar 2 8 3 a. Have.
  • the first guide shafts 2 8 1 and 2 8 1 are attached to the lower base member 2 7 2.
  • the first cylinder 2 7 5, 2 7 5 is attached to the lower base member 2 7 2, and the tip of the rod of the first cylinder 2 7 5, 2 7 5 is connected to the presser member body 2 8 3 Thus, the lower surface of the first lower presser member 2 2 8 blank material 15 is supported.
  • the first guide shafts 2 8 1 and 2 81 guide the first lower pressing member 2 2 8 in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the total length of the first guide shafts 2 8 1, 2 81 can be set to a length that does not protrude from the pressing surface 2 85 of the first lower pressing member 2 28, for example.
  • the second holder means 2 2 3 includes a second upper pressing member 2 3 1 that is integrally fixed to the upper base member 2 3 4 with a port (not shown), and a second upper pressing member 2 3 2 that And a second lower presser member 2 3 2 slidably mounted in the Z-axis direction via the cylinders 2 7 6 and 2 7 6.
  • the second upper presser member 2 3 1 is a presser portion formed in a rectangular shape corresponding to the size of the tension region 9 7 set continuously to the inside of the outer peripheral portion 2 1 of the blank material 15 shown in FIG. It has a material body 2 5 8.
  • the bottom surface of the presser member body 2 5 8 is the tension region 9 It is a pressing surface 2 6 1 for pressing 7.
  • the pressing surface 2 61 of the second upper pressing member 2 3 1 becomes the restraining position H 2 of the second holder means 2 2 3 and presses the upper surface of the blank material 15.
  • the mounting shape of the guide post 2 6 2 and the hole 2 6 3 in which the guide post 2 6 2 is fitted are an example.
  • the guide post 2 6 2 is fastened at the port without forming the hole 2 6 3. It may be.
  • the pressing surface 2 61 of the second upper pressing member 2 3 1 is located above the pressing surface 2 5 4 of the first upper pressing member 2 2 7 by a distance Hg.
  • the second lower presser member 2 3 2 includes a presser member main body 2 8 6 formed in a rectangular shape facing the presser member main body 2 5 8 of the second upper presser member 2 3 1, and the presser member main body 2 8 6, a pressing surface formed on the upper surface of the pressing member, a guide hole 2 8 7 formed so as to open downward to the pressing member body 2 8 6, and a collar 2 8 6 a through the guide hole 2 8 7 And a second guide shaft 2 8 2 to be fitted.
  • the second guide shaft 2 8 2 is attached to the lower base member 2 7 2.
  • the second cylinder 2 7 6 and 2 7 6 are attached to the lower base member 2 7 2.
  • the upper ends of the rods of the second cylinders 2 7 6 and 2 7 6 are connected to the lower ends of the second lower presser members 2 3 2.
  • the first holder means 2 2 2 (first upper presser member 2 2 7 and first lower presser member 2 2 8) and second holder means 2 2 3 (second upper presser member 2 3 1, second lower presser In the presser member 2 3 2), an example in which the first upper presser member 2 2 7 and the first lower presser member 2 2 8 are formed in a rectangular shape is shown, but these are arbitrary shapes and are formed in a circular shape It is also possible. The same applies to the second upper presser member 2 3 1 and the second lower presser member 2 3 2.
  • the upper mold 2 3 5 has an upper mold body 2 3 6 having a mold surface 2 3 7 on the lower surface.
  • a support member 2 3 8 is provided at the center of the upper mold body 2 3 6.
  • a guide hole 2 39 is formed in the support member 2 3 8, and a guide post 2 62 is slidably fitted in the guide hole 2 39 via a collar 2 40.
  • the support member 2 3 8 has a plurality of second elastic member attachment holes 2 4 1 formed therein. The other end (upper end) of each of the elastic members 2 6 4 described above is fitted into each of the second elastic member mounting holes 2 41.
  • the support member 2 3 8 has a return restricting portion 2 4 2.
  • the return regulating portion 2 4 2 has a hole portion through which the stagger member 2 6 8 is passed.
  • the stopper member 2 6 8 is attached to the attachment hole 2 6 9 formed in the second upper pressing member 2 3 1 at the port 2 4 3.
  • the upper surface of the upper mold body 8 2 is a contact surface 94 that contacts the lower surface of the inner slider 2 45.
  • the elastic member 2 6 4 is made of, for example, a compression spring, and urges the upper mold 2 3 5 in the Z-axis direction to enter a standby state.
  • the return restricting portion 2 4 2 and the stopper member 2 6 8 hold the mold surface 2 3 7 at an upper position that is a distance M away from the pressing surface 2 61 of the second upper pressing member 2 3 1.
  • the lower mold 2 7 3 has a mold surface 2 9 2 facing the mold surface 2 3 7 of the upper mold 2 3 5.
  • the upper mold 2 3 5 is slidably supported with respect to the second holder means 2 2 3, and the double-acting press 2 1 7
  • the inner slider 2 4 5 is spaced apart from the inner slider 2 45.
  • the first and second holder means 2 2 2, 2 2 3 are fixed to the outer slider 2 46.
  • FIGS. 8A to 8D Light up.
  • the blank material 15 is set in the mold 2 1 2. Specifically, the mold 2 1 2 is opened, and the four set shafts 20 3 (see FIG. 7) are respectively fitted into the four fitting holes 9 9 (see FIG. 3) of the blank 15. 1 Set blank material 1 5 on lower presser member 2 2 8 and second lower presser member 2 3 2.
  • the first upper presser member 2 2 7 and the second upper presser member 2 3 1 are lowered by the lowering of the outer slider 2 46 of the double-acting press 2 1 7.
  • the first upper pressing member 2 2 7 reaches the outer peripheral portion 21 of the blank member 15, and the pressing surface 2 5 4 which is the lower surface of the first upper pressing member 2 2 7 presses the outer peripheral portion 21.
  • the blank material 15 is not supported in the draw forming region 96 of the central portion 10 4, and the deflection 1 0 5 is not applied to the central portion 10 4 of the blank material 15. Arise.
  • the stretched region 9 7 of the blank material 15 is displaced by the second lower presser member 2 3 2 while the outer peripheral portion 21 of the blank material 15 is constrained.
  • the drawing area 9 6 and the tension area 9 7 are pulled in the X-axis and Y-axis directions as indicated by arrows a 5, so that the deflection 1 0 5 generated in the central portion 1 0 4 of the blank material 1 5 (Fig. (See 4 B).
  • the blank material 15 is deformed, and the blank material 15 is stretched between the pressing surface 2 61 of the second upper pressing member 2 3 1 and the pressing surface 2 8 8 of the second lower pressing member 2 3 2. Constrain region 9-7.
  • the second holder means 2 2 3 (the second upper presser member 2 3 1 and the second lower presser member 2 3 2) by the outputs of the double-acting press 2 1 7 and the second cylinder 2 7 6 Restrains the tension region 9 7 of the blank 15 at the restraining position H 2 of the second holder means 2 2 3.
  • the second upper presser member 2 3 1 of the second holder means 2 2 3 is the outer slider 2 4 Independent of 6 does not move in the Z-axis direction. Therefore, the dimensions of the molded product The variation of is small.
  • FIG. 8D based on the position information of the outer slider 2 46, when the inner slider 2 45 is lowered, the lower surface of the inner slider 2 45 is brought into contact with the contact surface 2 4 4 of the upper mold 2 3 5. After the contact, the upper mold 2 3 5 descends against the repulsive force of the elastic member 2 6 4 and presses the squeezed region 96 of the blank material 15. As a result, the drawing area 9 6 of the blank material 1 5 is drawn into the desired shape with the mold surface 2 3 7 of the upper mold 2 3 5 and the mold surface 2 9 2 of the lower mold 2 7 3, and the molded product 1 Get 0 7.
  • FIG. 9A and FIG. 9B show the take-out operation of the molded article 10 7 obtained by the drawing process.
  • the rod of the first cylinder 2 7 5 is further raised, and the first lower presser member 2 2 8 stops at the upper limit position by the stroke end of the first cylinder 2 7 5.
  • the outer slider 2 46 is further raised, the first holder means 2 2 2 is opened, and the operator takes out the molded product 10 4.
  • first and second holder means 2 2 2, 2 2 3 are fixed to the outer slider 2 46, the outer slider 2 4 6 and the first and second holder means 2 2 2, 2 There is no independent movement between 2 and 3, and the dimensional variation of the molded product can be reduced.
  • the upper die 2 3 5 is supported by the second holder means 2 2 3 through a resilient member 2 6 4 so that it can slide freely (in the Z-axis direction), and the inner slider 2 4 of the double-action press 2 1 7 Since it is arranged away from 5, it operates on the basis of the second holder means 2 2 3. Therefore, the position accuracy of the upper mold 2 3 5 can be increased.
  • FIG. 10 shows a modification of the drawing apparatus 2 11 1 of the second embodiment shown in FIG.
  • the same members as those of the drawing apparatus of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the drawing apparatus 2 1 1 A of the modified example has a die 2 1 2 A composed of an upper die 2 1 3 A and a lower die 2 1 4 A, and a blank placed on the die 2 1 2 A.
  • the upper mold 2 1 3 A has an upper mold 2 3 5 A disposed in an opening 2 4 7 formed in the upper base member 2 3 4.
  • the lower mold 2 1 4 A has a lower mold 2 7 3 attached to a lower base member 2 7 2 A attached to the bed 2 1 9.
  • Lower base member 2 7 2 A is attached to bed 2 1 9.
  • the blank holder 2 1 6 A is provided with first holder means 2 2 2 and second holder means 2 2 3 A arranged inside thereof.
  • the restraining position H1 of the first holder means 2 2 2 is from the second holder means 2 2 3 A Is also a position to hold the blank 15 in advance. Details will be described later.
  • the second holder means 2 2 3 A has a second lower pressing member 2 3 2 A fixed to the lower base member 2 7 2 A.
  • the restraining position H b 2 of the second holder means 2 2 3 A is lower than the restraining position H 1 of the first holder means 2 2 2 by the double-acting press 1 7 being lowered by the stroke S b 1
  • the position is set as a restraint position. That is, the blank material 15 is restrained at a position lowered by the stroke S b 1 from the restraining position H I of the first holder means 2 2 2.
  • the second lower presser member 2 3 2 A has a rectangular presser member main body 2 8 6 A facing the presser member main body 2 5 8 of the second upper presser member 2 3 1.
  • the pressing member main body 2 8 6 A has a pressing surface 2 8 8 on its upper surface.
  • the first upper presser member 2 2 7 and the first lower presser member 2 2 8 and the second upper presser member 2 3 1 and the second lower presser member 2 3 2 A have been described as being rectangular, but the shape is It is optional and may be circular.
  • the upper mold 2 3 5 A has an upper mold body 2 3 6 A.
  • the elastic member 2 6 4 is, for example, a compression spring, and urges the upper mold 2 3 5 A upward in the Z-axis to be in a standby state.
  • the upper mold 2 3 5 A is slidably supported by the second holder means 2 2 3 A.
  • the upper mold 2 3 5 A is disposed away from the inner slider 2 4 5 of the double-acting press 2 1 7.
  • the first restraining means 2 2 2 and the second restraining means 2 2 3 A are integrally fixed to the outer slider 2 46 of the double action press machine 2 17.
  • the lowering stroke S b 1 of the first holder means 2 2 2 of the modification example required for restraining the outer peripheral portion 2 1 of the blank material 15 is the second stroke shown in FIG.
  • the lowering stroke S a 1 of the embodiment is larger.
  • the displacement depth H 5 of the tension region 9 7 of the blank material 15 to be described later is larger than the displacement depth of the second embodiment, that is, the displacement amount is large, the tension of the blank material 15
  • Tensile recovery corresponding to the amount of displacement is applied to the region 9 7 and the aperture region 96. For this reason, the deflection of the central portion of the blank material 15 is reduced.
  • the blank material 1 5 in which the outer peripheral portion 2 1 is restrained at the restraint position H 1 is not supported by the squeezed region 9 6 of the central portion 1 0 4 and blank material 1 5
  • the deflection 1 0 5 is generated in the central portion 1 0 4 of.
  • the stretched region 9 7 of the blank material 1 5 is made against the outer peripheral part 2 1 of the blank material 1 5 restrained by the first holder means 2 2 2. Displace upward. Due to this displacement, the tension region 9 7 of the reblank material 15 and the narrowed region 96 of the central portion are pulled outward in the radial direction. Thereafter, the stretched region 9 7 of the blank member 15 is restrained by the second holder means 2 2 3 A.
  • the outer slider 2 4 6 is set to the position where the outer slider 2 4 6 is lowered by the stroke S b 1 between the second upper presser member 2 3 1 of the second holder means 2 2 3 A and the second lower presser member 2 3 2 A.
  • the stretched region 9 7 of the blank 1 5 is restrained at the restrained position H b 2.
  • the displacement depth H 5 is a depth that is plastically processed when restraining at the position of the restraining position H b 2 of the second holder means 2 2 3 A.
  • the displacement area H 5 of the blank material 15 due to the lowering of the first holder means 2 2 2 of the modified example 2 is large, and as such, the squeezing region set for the blank material 15 9 The occurrence of 6 deflection can be suppressed.
  • the first holder means
  • the outer peripheral portion of the blank material is restrained by the first holder means, and the tension region located inside the outer peripheral portion is displaced in the shearing direction with respect to the outer peripheral portion.
  • a tensile recovery is applied to the constricted region set in the central portion of the blank material, and the occurrence of deflection in the constricted region is suppressed. Therefore, even if the drawing process is performed on the reduced region, a molded product with less dimensional variation can be obtained and used in various industries.

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Abstract

ブランク材(15)を絞り加工する絞り成形方法が提供される。該方法は、第1のホルダ手段(22)でブランク材の外周部(21)である拘束領域(98)を保持した後、該外周部の内側の張り領域(97)を第2のホルダ手段(23)により拘束領域に対して上方に向けて変位させる。この変位によりブランク材の中央部分である絞り領域(96)に引っ張り力が付与される。

Description

明 細 書 絞り成形方法及びその装置 技術分野
本発明は、 プレス機及び金型でブランク材を塑性加工する際に、 該ブランク 材の中央に生じるたわみを抑制する絞り成形方法及びその装置に関する。 背景技術
プレス機に取付けた金型でブランク材を塑性加工する際、 ブランク材の周囲 をブランクホルダで押さえることで拘束し、 ブランク材を成形するようにした絞 リ成形が、 例えば、 実開平 1一 1 5 3 8 2 0号公報において提案されている。 こ の絞り成形について、 図 1 3 〜図1 3 Cに基づいて説明する。
従来の絞り型 3 0 1を用いた成形においては、先ず、図 1 3 Aに示すように、 上型 3 0 2の上型しわ押え 3 0 3と下型 3 0 4の下型しわ押え 3 0 5とでブラン ク材 Bの周囲を押え、 ノ ッド 3 0 6とクッション 3 0 7とでブランク材 Bの中央 寄り部分を押える。
次に、 図 1 3 Bに示すように、 ポンチ 3 0 8で 1段目の絞り成形 （円筒形部 分 G 1 ) を行う。
この後、 図 1 3 Cに示すように、 クッション 3 0 7で 2段目の絞り成形 （四 角形の台状部分 G 2 ) を行う。
このように、 上記従来の絞り成形においては、 単一の工程で 1段目および 2 段目の絞り成形を行うことができる。
しかし、 上記絞り型 3 0 1においては、 下側にポンチ 3 0 8を配置している 例を示しているが、 条件によっては上側にポンチを配置することがある。 このよ うに、 絞り型 3 0 1を天地逆にした場合、 パッド 3 0 6にブランク材 Bをセット して絞り成形すると、 ブランク材 Bの中央にたわみが生じる。 特に、 ブランク材 の厚さが極めて薄い場合や、 薄いブランク材を熱間成形 （温間成形を含む） する 場合には、 たわみやすく、 たわみ量も大きくなリがちである。 その結果、 成形の 寸法のばらつきが大きくなる心配がある。
そこで、 金型にセットしたブランク材の中央のたわみを抑え、 成形寸法のば らっきを小さくする絞り成形技術が望まれる。 発明の開示
本発明方法においては、 金型にセッ卜されたブランク材をブランクホルダで 拘束して、 該ブランク材を絞り加工する絞り成形方法であって、 上型及び下型で 押圧する絞り領域に連ねて径外方に向けて順に、 張り領域と、 拘束領域とが設定 されたブランク材を前記金型にセッ卜するステップと、 前記ブランク材の前記拘 束領域を前記ブランクホルダの第 1のホルダ手段で拘束するステップと、 前記拘 束後に、 前記ブランクホルダの第 2のホルダ手段により、 前記張り領域を前記拘 束領域に対して剪断方向に向けて変位させることでもって、 前記絞リ領域に引張 リカを付与すると共に前記張り領域を拘束するステップと、 からなる絞り成形方 法が提供される。
このように、 第 1のホルダ手段でブランク材の拘束領域を拘束した後、 第 2 のホルダ手段でブランク材の張り領域を剪断方向に向けて変位させると、 ブラン ク材の張り領域および中央部分に位置する絞り領域に引っ張リカが付与され、 絞 リ領域に生じているたわみは取り除かれる。 従って、 金型にセットしたブランク 材の中央部分のたわみを抑えることができる。
さらに、 本発明においては、 ブランク材を絞り加工する絞り成形装置であつ て、 上型および下型を有する金型と、 前記金型にセットされた前記ブランク材を 拘束するブランクホルダと、 前記拘束された前記ブランク材を押圧するプレス機 と、 からなリ、 前記ブランクホルダは、 前記プレス機が下降した際、 前記ブラン ク材の外周部を第 1の拘束位置で拘束する第 1のホルダ手段と、 該第 1のホルダ 手段の内側に配置され、 前記プレス機がさらに下降した際、 前記ブランク材の前 記外周部の内側部分を第 2の拘束位置で拘束する第 2のホルダ手段と、 を備えて いる絞り成形装置が提供される。
このように、本発明装置によれば、プレス機が第 1のホルダ手段を作動させ、 該第 1のホルダ手段でブランク材の外周部を拘束した後、 プレス機がさらに下降 すると、 第 1のホルダ手段の内側に位置する第 2のホルダ手段によってブランク 材の中央部分は径外方に向けて引っ張られる。 その結果、 ブランク材の中央部分 に生じているたわみわは極めて小さくなリ、 この中央部分と上下の型との位置関 係のばらつきを小さくすることができる。 従って、 絞り加工を行った際、 成形品 に対して寸法のばらつきを小さくすることができる。
本発明装置は、 好ましくは、 前記プレス機は複動プレス機であり、 前記第 1 の拘束位置は、 前記複動プレス機が下降することにより、 前記第 1のホルダ手段 が前記第 2のホルダ手段よりも先行して前記ブランク材を保持する位置であり、 前記第 2の拘束位置は、 前記第 1の拘束位置に対して前記複動プレス機がさらに 下降した位置であり、 前記上型は、 前記第 2のホルダ手段に対してスライド自在 に保持され、 前記複動プレス機のインナースライダに対して離隔して配置されて おり、 前記第 1のホルダ手段および第 2のホルダ手段は、 前記インナースライダ の外側に位置しているアウタースライダに固定されている。 その結果、 第 1の拘 束位置でブランク材の外周部を拘束した状態で、 第 2の拘束位置に至る過程にお いて、 ブランク材の外周部の内側部分及び中央部分に引っ張リカが付与され、 ブ ランク材の中央部分に生じているたわみを取り除くことができる。
さらに、 第 1および第 2のホルダ手段は、 複動プレス機のアウタースライダ に一体的に固定されているので、 アウタースライダと第 1および第 2のホルダ手 段との間で動きがなく、 成形品の寸法のばらつきを小さくすることができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1実施例に係る絞り成形装置の断面図である。
図 2は、 本発明の絞り成形方法のステップを示したフローチヤ一トである。 図 3は、 本発明の絞り成形方法に用いられるブランク材を示した図である。 図 4 A及び図 4 Bは、 図 2に示された絞り成形方法のうち、 ブランク材を金 型にセットして第 1のホルダ手段でブランク材を拘束した状態を示した図であ る。
図 5 A及び図 5 Bは、 プレス機を下降させてブランク材の張り領域を上方向 に変位させて、 ブランク材の中央部分に発生したたわみを除去する状態を示した 図である。
図 6 A〜図 6 Dは、 ブランク材の中央部分に絞り加工を施して成形品を得た た後、 該成形品取り出す状態を示した図である。
図 Ίは、 本発明の第 2実施例に係る絞リ成形装置の断面図である。
図 8 A〜図 8 Dは、 第 2実施例に係る絞り成形装置の動作を示し、 金型にブ ランク材をセッ卜してから、 絞り加工を施して成形品を得る状態を示した図であ る。
図 9 A及び図 9 Bは、 成形品の取り出し状態を示した図である。
図 1 0は、 図 7に示した第 2実施例の絞り成形装置に対する変形例を示した 図である。
図 1 1 A〜図 1 1 Dは、 変形例における絞り成形装置において、 ブランク材 をセッ卜してから絞り加工を行うまでの動きを示した図である。
図 1 2 A及び図 1 2 Bは、 成形品を取りの出す状態を示した図である。
図 1 3 ~図1 3 Cは、 従来における絞り成形装置の概略断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の幾つかの実施例について、 添付した図面に基づいて詳細に説 明する。
図 1において、 Xはブランク材 1 5の長手方向水平軸であり、 Yは Xに直交 する水平軸であり、 Zは X , Yに直交する鉛直軸である。
図 1に示した第 1実施例の絞り成形装置 1 1は、 上金型 1 3と下金型 1 4か らなる金型 1 2と、 該金型 1 2に設けられてブランク材 1 5を押えるブランクホ ルダ 1 6と、 からなる。 上金型 1 3はプレス機 1 7のラム 1 8に取付けられてい る。 下金型 1 4はプレス機 1 7のベッド 1 9に取付けられている。 上記絞り成形 装置 1 1は絞り成形を行う。
ブランクホルダ 1 6は、ブランク材 1 5の外周部 2 1 (図 3の拘束領域 9 8 ) を拘束する第 1のホルダ手段 2 2と、 第 1のホルダ手段 2 2の内側 （矢印 a 1， a 1の方向） に配置された第 2のホルダ手段 2 3とを備えている。 これらの第 1 および第 2のホルダ手段 2 2， 2 3を作動させるために、 上金型 1 3には上クッ ション機構 2 4が取付けられ、 下金型 1 4には下クッション機構 2 5が取付けら れている。
第 1のホルダ手段 2 2は、 上クッション機構 2 4に連結された第 1上押え部 材 2 7と、下クッション機構 2 5に連結された第 1下押え部材 2 8と、からなる。
H 1は第 1のホルダ手段 2 2の拘束位置である。
第 2のホルダ手段 2 3は、 上クッション機構 2 4に連結された第 2上押え部 材 3 1と、 下クッション機構 2 5に連結された第 2下押え部材 3 2とからなる。
第 2のホルダ手段 2 3の拘束位置は H 2である。 拘束位置 H 2は第 1のホル ダ手段 2 2の拘束位置 H 1に対して剪断方向 （Z軸方向） に距離 H gだけ深く設 定されている。
次に、 上金型 1 3を具体的に説明する。
上金型 1 3は、 ラム 1 8に取付けられる上ベース部材 3 4を備えている。 上 型 （型） 3 5はべ一ス部材 3 4の中央において複数のボルト 3 5 aで取付けられ ている。 上ベース部材 3 4にはホルダ配置部 3 6が形成されている。 つまり、 上 金型 1 3は、 ブランクホルダ 1 6の第 1上押え部材 2 7と第 2上押え部材 3 1と を備えている。
上クッション機構 2 4は、 上金型 1 3の上ベース部材 3 4に取付けられた第 3シリンダ 3 7， 3 7を有している。クッシヨンベース 4 1は第 3シリンダ 3 7 , 3 7のロッド 3 8， 3 8に取付けられ、 ホルダ配置部 3 6に Z軸方向にスライド 自在に嵌められている。 クッションベース 4 1の左側面 4 3にはストツパ溝 4 4 が形成されている。 ストツパ溝 4 4に嵌合するストッパ軸 4 5は上ベース部材 3 4に取付けられている。 クッションベース 4 1は第 1シリンダ 3 7 , 3 7の作動 によってラム 1 8の動きとは別に Z軸方向にスライドする。
第 3シリンダ 3 7は、 例えば、 流体を内蔵した構造をしている。 流体を内蔵 したシリンダ以外にゴムや圧縮ばねなどの弾性部材 （クッション部材） を用いる ことも可能である。 その際には、 ロッド 3 8をピンに代えて使用する。
第 1上押え部材 2 7は押え部材本体 5 1を有している。 該押え部材本体 5 1 はその下面に形成された押圧面 5 4と、 該押圧面 5 4に形成された逃げ穴 5 5を 有する。 参照番号 5 6は第 1上押え部材 2 7をクッションべ一ス 4 1に締結するポル 卜である。
第 2上押え部材 3 1は、 第 2下押え部材 3 2に対面する押え部材本体 5 8を 有している。 該押え部材本体 5 8はその下面に形成された押圧面 6 1を有してい る。 該押圧面 6 1は第 1上押え部材 2 7の押圧面 5 4から距離 H gだけ深い位置 (上方） に設定されている。
上型 3 5は、 上型本体 6 5の下部に形成された型面 6 7を有している。
次に、 下金型 1 4を具体的に説明する。
下金型 1 4は、 プレス機 1 7のべッド 1 9に設けられた下べ一ス部材 7 2を備 えている。 下ベース部材 7 2は、 その中央に下型 7 3を備えている。 つまり、 下 金型 1 4は、 ブランクホルダ 1 6の第 1下押え部材 2 8と第 2下押え部材 3 2を 備えている。
下クッション機構 2 5は、 下ベース部材 7 2に取付けられた第 1シリンダ 7 5 , 7 5および第 2シリンダ 7 6， 7 6を有している。 第 1および第 2シリンダ 7 5 ■ 7 6の各ロッド 7 7 , 7 7， 7 8 , 7 8の各々は、 第 1および第 2下押え 部材 2 8 , 3 2に連結されている。 下ベース部材 7 2には第 1下押え部材 2 8を ガイドする第 1ガイド軸 8 1 , 8 1と、 第 2下押え部材 3 2をガイドする第 2ガ ィド軸 8 2とが取付けられている。
各第 1シリンダ 7 5は、 例えば、 流体を内蔵した構造をしている。 流体を内 蔵したシリンダ以外にゴムや圧縮ばねなどの弾性部材 （クッション部材） を用い ることも可能である。 その際には、 各ロッド 7 7をピンに代えて使用する。
各第 2シリンダ 7 6は、 例えば、 流体を内蔵した構造をしている。 流体を内 蔵したシリンダ以外にゴムや圧縮ばねなどの弾性部材 （クッション部材） を用い ることも可能である。 その際には、 各ロッド 7 8をピンに代えて使用する。
第 1下押え部材 2 8は、 第 1上押え部材 2 7に対面するホルダであって、 押 ぇ部材本体 8 3の下面には第 1シリンダ 7 5 , 7 5のロッド 7 7， 7 7が連結さ れている。 押え部材本体 8 3は、 第 1ガイド軸 8 1 ， 8 1が Z軸方向にスライド 自在に嵌合するガイド孔 8 4， 8 4を有している。 押え部材本体 8 3の上面は押 圧面 8 5となっている。 ブランク材 1 5は、 該押圧面 8 5と、 該押圧面 8 5に対 向する押圧面 5 4とで把持される。
第 1下押え部材 2 8のブランクセット位置は U 1に設定されている。 ブラン クセット位置 U 1および押圧面 8 5の位置は下型 7 3の型面 9 2より距離 H 3だ け高い位置に設定されている。
第 2下押え部材 3 2は、 第 2上押え部材 3 1に対向するホルダであって、 押 ぇ部材本体 8 6の下面には第 2シリンダ 7 6， 7 6のロッド 7 8， 7 8が連結さ れている。 押え部材本体 8 6は、 第 2ガイド軸 8 2， 8 2が Z軸方向にスライド 自在に嵌合するガイド孔 8 7， 8 7を有している。 押え部材本体 8 6の上面は押 圧面 8 8となっている。 ブランク材 1 5は、 該押圧面 8 8と、 該押圧面 8 8に対 向する押圧面 6 1とで把持される。 より具体的には後述する。
押圧面 8 8の位置は、 その外方に位置する第 1下押え部材 2 8の押圧面 8 5 と同じブランクセット位置 U 1に設定されている。
下型 7 3の下型本体 9 1の上面には、 型面 9 2が形成されている。 ブランク 材 1 5は、 下型 7 3の型面 9 2と上型 3 5の型面 6 7とで所望の形状に成形され る。 型面 9 2に対して、 第 2下押え部材 3 2を上昇させることで、 図 5 Aで示す ように所望の形状にブランク材 1 5を成形することができる
下型 7 3は、 4個のセット軸 1 0 3を有する。
金型 1 2に設けられたブランクホルダ 1 6では、シリンダの数やガイド軸（ガ ィド孔を含む） の数は任意である。
次に、 上記絞り成形装置 1 1を用いて行う絞り成形方法について、 図 1を参 照さながら図 2〜図 6 Dに基づいて説明する。
図 2は、 本発明の第 1実施例に係る絞り成形方法のフローチャートを示して いる。
ステップ （以下、 S Tと略す） 0 1 ： ブランク材 1 5を得る。
S T 0 2 ： ブランク材 1 5を、 予めプレス機 1 7に取付けた金型 1 2にセ ッ卜する。
S T 0 3 ： 金型 1 2を作動させ、 ブランクホルダ 1 6の第 1のホルダ手段 2 2でブランク材 1 5の拘束領域 9 8 (図 3参照） を拘束する。
S T 0 4 : 第 1のホルダ手段 2 2を下降させることで、 第 2のホルダ手段 2 3でブランク材 1 5の張り領域 9 7 (図 3参照） を拘束領域 9 8に対して剪断 方向に向けて変位させて該張リ領域 9 7を拘束する。 この変位によリブランク材 1 5の絞り領域 9 6 (図 3参照） に引張リカを付与する。
S T 0 5 ： 上型 3 5、 下型 7 3で絞り領域 9 6 (図 3参照） に絞リカを加 え、 塑性加工することで、 ブランク材 1 5を成形する （図 6 B参照）。
S T 0 6 ： 成形品 1 0 7を取出す （図 6 D参照）。
次に、 上述した S T 0 1〜S T 0 6の内容について具体的に説明する。 図 3は、 図 2に示した S T 0 1における成形方法の第 1工程を示している。 第 1工程ではブランク材 1 5を得る。 具体的には、 板材 （素材） に絞り領域 9 6に連続して外方 （矢印 a 3， a 3の方向） に向けて順に、 張り領域 9 7と、 拘束領域 9 8を設定したブランク材 1 5を得る。 同時に、 拘束領域 9 8に 4つの 嵌合孔 9 9を形成する。 4つの該嵌合孔 9 9に前述した 4つのセッ卜軸 1 0 3が それぞれ嵌る。 拘束領域 9 8は、 ブランク材 1 5の外周部 2 1である。
図 4 A及び図 4 Bは、 第 1実施例の絞り成形方法の第 2工程を示し、 図 2に 示した S T O 2、 S T 0 3の具体的内容を示している。
図 4 Aに示した第 2工程では、 ブランク材 1 5を金型 1 2にセットする。 具 体的には、 図 1のように金型 1 2を開き、 4つのセッ卜軸 1 0 3の各々を図 3に 示すブランク材 1 5の 4個の嵌合孔 9 9のそれぞれに嵌め、 第 1のホルダ手段 2 2の第 1下押え部材 2 8および第 2のホルダ手段 2 3の第 2下押え部材 3 2にブ ランク材 1 5をセッ卜する。
引き続き、 第 2工程では、 拘束領域 9 8をブランクホルダ 1 6の第 1のホル ダ手段 2 2で拘束する。 具体的には、 図 4 Aのようにプレス機 1 7を稼働して上 金型 1 3をストローク S 1だけ下降させ、 押え力 P hでブランク材 1 5に第 1上 押え部材 2 7を押付け、 第 1下押え部材 2 8とでブランク材 1 5を所望の面圧で 拘束する。 このとき、 第 1のホルダ手段 2 2の閉じ拘束位置 H 1は、 ブランクセ ット位置 U 1と一致する。
前記押え力 P hは、 上クッション機構 2 4の第 3シリンダ 3 7 , 3 7を介し て第 1上押え部材 2 7に伝達される。
金型 1 2に設けられたブランクホルダ 1 6にブランク材 1 5をセッ卜する と、 図 4 Bに示すようにブランク材 1 5の中央部分 1 0 4は支持されず、 該中央 部分 1 0 4にたわみ 1 0 5が生じ、 結果的に、 中央部分 1 0 4にたわみ 1 0 5が 生じているブランク材 1 5の拘束領域 9 8を第 1のホルダ手段 2 2で拘束する。
図 5 A及び図 5 Bは、 第 1実施例の絞り成形方法の第 3工程を示し、 図 2に 示した S T 0 4の具体的内容を示している。
第 3工程では、 ブランク材 1 5の拘束領域 9 8を拘束した後に、 ブランクホ ルダ 1 6の第 2のホルダ手段 2 3で張り領域 9 7を前記拘束領域 9 8に対して剪 断方向 （矢印 a 4の方向、 Z軸方向） に変位させることで、 絞り領域 9 6に引張 リカを矢印 a 5のように付与した後に拘束する。 つまり、 変位量の分だけ絞リ領 域 9 6には、 径外方に向けて引張リカが付与される。
具体的には、 プレス機 1 7が第 1のホルダ手段 2 2を作動させ、 ブランク材 1 5を拘束した状態を保った下降させ、 第 2下押え部材 3 2にブランク材 1 5の 張り領域 9 7を押付ける。 その際、 第 2下押え部材 3 2は固定である。 続けて、 第 1のホルダ手段 2 2がブランクセット位置 U 1から距離 H 4だけ下降し、 第 1 のホルダ手段 2 2の拘束位置 H 1は距離 H 4だけ下がる。
つまり、 張り領域 9 7を第 1のホルダ手段 2 2の拘束位置 H 1に対して距離 H 4だけ変位させ、 その後、 第 2下押え部材 3 2と第 2上押え部材 3 1とで張り 領域 9 7を拘束すると同時に、拘束位置 H 2で第 2のホルダ手段 2 3は停止する。
このように、 図 5 Bに示した張り領域 9 7及び絞り領域 9 6に引張リカを矢 印 a 5のように付与するので、 ブランク材 1 5の中央部分 1 0 4に設定された絞 リ領域 9 6は、 矢印 a 5で示すように X軸方向および Y軸方向に引張られ、 中央 部分 1 0 4は、 たわみのない状態となる。 従って、 金型 1 2にセットされたブラ ンク材 1 5の中央部分 1 0 4 (絞り領域 9 6 ) のたわみを抑えることができる。
図 6 A〜図 6 Dは、 図 2に示した S T 0 5の塑性加工の工程および S T 0 6 の成形品の取出しを示している。
図 6 Aでは、 図 5 Aで説明したように第 2のホルダ手段 2 3でブランク材 1 5の張り領域 9 7を拘束した後、 上金型 1 3を下降させることで第 1および第 2 のホルダ手段 2 2， 2 3をストローク S 3だけ下降させる。 この際、 上金型 1 3 は、 第 1シリンダ 7 5， 7 5および第 2シリンダ 7 6 , 7 6に抗して下降し、 ブ ランク材 1 5の絞り領域 9 6は下型 7 3の型面 9 2に押付けられる。 上金型 1 3 がストローク S 3だけ下降すると、 第 1および第 2のホルダ手段 2 2， 2 3は下 ベース部材 7 2に当接して止まる。
図 6 Bで示すように、 引き続き、 上型 3 5を下降させてブランク材 1 5を押 圧することで所望の形状に絞り成形する。 具体的には、 上ベース部材 3 4を下降 させて上型 3 5でブランク材 1 5の絞り領域 9 6に絞リカ P mを加え、 該絞リ領 域 9 6を下型 7 3とで塑性変形させることで、 成形品 1 0 7を得る。
絞り加工が終了した後は、 図 6 Gに示すように、 上ベース部材 3 4を上昇さ せることで、 上型 3 5のみが矢印 a 6の方向に上昇し、 該上型 3 5は成形品 1 0 7力、ら離れる。
引き続き、 図 6 Dに示すように、 上金型 1 3全体を上昇させると、 成形品 1 0 7は持ち上げられ、 下型 7 3から離れる。 従って、 第 1および第 2のホルダ手 段 2 2， 2 3が開くので、 作業者は成形品 1 0 7を取出すことができる。
上述した工程は、プレス機 1 7の操作盤の「開始ボタン jを押すことにより、 自動で実施される。
以上説明したように、 第 1実施例における絞り成形方法の第 1工程では、 図 3で示すように絞り領域 9 6に連ねて径外方に向けて順に、 張り領域 9 7と、 拘 束領域 9 8とを設定したブランク材 1 5を得る。
第 2工程では、図 4 Aに示すように、ブランク材 1 5を金型 1 2にセッ卜し、 拘束領域 9 8をブランクホルダ 1 6の第 1のホルダ手段 2 2で拘束する。
第 3工程では、 図 5 Aに示すように、 ブランクホルダ 1 6の第 2のホルダ手 段 2 3でもって張り領域 9 7を剪断方向に向けて強制的に変位させることで、 絞 リ領域 9 6に引張リカを付与する。 この引張リカによって絞り領域 9 6にはたわ み 1 0 5が生じない。 従って、 金型 1 2にセッ卜したブランク材 1 5の中央部分 1 0 4のたわみを抑えることができる。
図 1に示した第 1実施例の絞り成形装置 1 1は、 ブランク材 1 5の外周部 2 1を第 1の拘束位置 H 1で拘束する第 1のホルダ手段 2 2と、 プレス機 1 7が下 降した際、 ブランク材 1 5の前記外周部 2 1の内側部分を第 2の拘束位置 H 2で 拘束する第 2のホルダ手段 2 3とからなるブランクホルダ 1 6を備えている。 こ のため、 前記外周部 2 1を拘束した後、 該外周部 2 1の内側部分が変位するよう 第 2のホルダ手段 2 3で拘束すると、 ブランク材 1 5の中央部分 1 0 4は径外方 に向けて矢印 a 5 (図 5参照） のように引っ張られる。 その結果、 ブランク材 1 5の中央部分 1 0 4のたわみわが抑えられ、 成形寸法のばらつきが小さい絞り加 ェを行うことができる。
次に、 第 2実施例に係る絞り成形装置について、 図 7に基づいて説明する。 第 2実施例の絞り成形装置においては、 図 1で示したプレス機 1 7として複動プ レス（double action press)機 2 1 7を用いた例を示している。
図 7に示された第 2実施例の絞り成形装置 2 1 1は、 上金型 2 1 3と下金型 2 1 4からなる金型 2 1 2と、 該金型 2 1 2に設けられてブランク材 1 5を押さ えるブランクホルダ 2 1 6と、 からなる。 上金型 2 1 3は複動プレス機 2 1 7に 取付けられている。 下金型 2 1 4はべッド 2 1 9に取付けられている。
複動プレス機 2 1 7は、 ブランク材 1 5を成形するために押付け力を付与す るインナースライダ 2 4 5と、 該インナースライダ 2 4 5の外側に配置されてブ ランク材 1 5を押さえるアウタースライダ 2 4 6を備えている。 アウタースライ ダ 2 4 6は、 単独で、 例えば油圧で昇降する。
上金型 2 1 3は、 複動プレス機 2 1 7のアウタースライダ 2 4 6に一体的に 取付けられた上ベース部材 2 3 4と、 該上ベース部材 2 3 4の中央に形成された 開口部 2 4 7内に配置された上型 2 3 5とからなる。
下金型 2 1 4は、 ベッド 2 1 9に取付けられた下ベース部材 2 7 2と、 該下 ベース部材 2 7 2の中央に固定された下型 2 7 3とからなる。
ブランクホルダ 2 1 6は、 図 3に示したブランク材 1 5の外周部 2 1を拘束 する第 1のホルダ手段 2 2 2と、 該第 1のホルダ手段 2 2 2の内側に配置された 第 2のホルダ手段 2 2 3とからなる。
第 1のホルダ手段 2 2 2は、 上べ一ス部材 2 3 4に複数のポルト 2 5 6で一 体的に固定された第 1上押え部材 2 2 7と、 下ベース部材 2 7 2に複数の第 1シ リンダ 2 7 5を介して Z軸方向にスライド自在に取付けられた第 1下押え部材 2 2 8とを備えている。
第 1上押え部材 2 2 7は、 ブランク材 1 5の外周部 2 1に当接する大きさの 矩形状に形成された押え部材本体 2 5 1を有している。該押え部材本体 2 5 1は、 その下面に形成された押圧面 2 5 4と、 該押圧面 2 5 4が開口するよう形成され た逃げ穴 2 5 5を有している。 押圧面 2 5 4は、 第 1のホルダ手段 2 2 2の拘束 位置 H Iとなっており、 ブランク材 1 5の外周部 2 1の上面を押さえる。 この拘 束位置 H 1は、 第 1のホルダ手段 2 2 2が第 2のホルダ手段 2 2 3よりも先行し て、 つまり先に下降してブランク材 1 5を保持する位置である。
第 1下押え部材 2 2 8は、 第 1上押え部材 2 2 7の押え部材本体 2 5 1に対 面する矩形状に形成された押え部材本体 2 8 3を有している。 該押え部材本体 2 8 3は、 その上面に形成されてブランク材 1 5の下面を押圧する押圧面 2 8 5を 有している。 該押圧面 2 8 5には、 ブランク材 1 5をセッ卜する 4個のセット軸 2 0 3が設けられている。 また、 押え部材本体 2 8 3は、 第 1ガイド軸 2 8 1 ， 2 8 1がカラー 2 8 3 aを介して Z軸方向にスライド自在に嵌合するガイド孔 2 8 4， 2 8 4を有している。 第 1ガイド軸 2 8 1 ， 2 8 1は下ベース部材 2 7 2 に取付けられている。 下ベース部材 2 7 2には、 第 1シリンダ 2 7 5， 2 7 5が 取付けられ、 該第 1シリンダ 2 7 5， 2 7 5のロッドの先端は押え部材本体 2 8 3に連結されていることにより、 第 1下押え部材 2 2 8ブランク材 1 5の下面を 支える。
第 1ガイド軸 2 8 1 , 2 8 1は、 第 1下押さえ部材 2 2 8を上下方向 （Z軸 方向） にガイドする。 第 1ガイド軸 2 8 1 , 2 8 1の全長は、 例えば、 第 1下押 ぇ部材 2 2 8の押圧面 2 8 5から突出しない長さにすることも可能である。
第 1ガイド軸 2 8 1 ， 2 8 1が出没する第 1上押え部材 2 2 7の逃げ穴 2 5 5の有無は任意である。
第 2のホルダ手段 2 2 3は、 上ベース部材 2 3 4にポルト （図示せず） で一 体的に固定された第 2上押さえ部材 2 3 1と、 下ベース部材 2 7 2に第 2シリン ダ 2 7 6 , 2 7 6を介して Z軸方向） にスライド自在に取付けられた第 2下押え 部材 2 3 2とを備えている。
第 2上押え部材 2 3 1は、 図 3に示したブランク材 1 5の外周部 2 1の内側 に連ねて設定された張り領域 9 7の大きさに該当する矩形状に形成された押え部 材本体 2 5 8を有している。 この押え部材本体 2 5 8の下面は、 前記張り領域 9 7を押圧する押圧面 2 6 1となっている。
上記押え部材本体 2 5 8の上部には、 ガイドポス卜 2 6 2が嵌まる穴 2 6 3 と、 複数の弾性部材 2 6 4の一方を嵌める複数の第 1の弾性部材取付け穴 2 6 5 と、 ストッパ部材 2 6 8を取付ける取付け穴部 2 6 9が形成されている。
第 2上押え部材 2 3 1の押圧面 2 6 1は、 第 2のホルダ手段 2 2 3の拘束位 置 H 2となり、 ブランク材 1 5の上面を押さえる。
なお、 ガイドポスト 2 6 2の取付け形状及びガイドポスト 2 6 2を嵌める穴 2 6 3は一例であって、 例えば、 穴 2 6 3を形成しないで、 ガイドポスト 2 6 2 をポルトで締結するようにしてもよい。
第 2上押え部材 2 3 1の押圧面 2 6 1は、 第 1上押え部材 2 2 7の押圧面 2 5 4よりも距離 H gだけ上方位置にある。
第 2のホルダ手段 2 2 3の拘束位置 H 2は、 第 1のホルダ手段 2 2 2の拘束 位置 H 1に対して、複動プレス機 1 7がさらにストローク S a 1 ( S a 1 = H g ) だけ下降する位置である。
第 2下押え部材 2 3 2は、 第 2上押え部材 2 3 1の押え部材本体 2 5 8に対 面して矩形状に形成された押え部材本体 2 8 6と、 該押え部材本体 2 8 6の上面 に形成された押圧面と、 押え部材本体 2 8 6の下方に向けて開口するよう形成さ れたガイド穴 2 8 7と、 該ガイド穴 2 8 7にカラー 2 8 6 aを介して嵌合される 第 2ガイド軸 2 8 2とを有している。
第 2ガイド軸 2 8 2は下ベース部材 2 7 2に取付けられている。 下ベース部 材 2 7 2には、 第 2シリンダ 2 7 6， 2 7 6が取付けられている。 この第 2シリ ンダ 2 7 6， 2 7 6のロッドの上端は、 第 2下押え部材 2 3 2の下端に連結され ている。
上記第 1のホルダ手段 2 2 2 (第 1上押え部材 2 2 7および第 1下押え部材 2 2 8 ) 及び第 2のホルダ手段 2 2 3 (第 2上押え部材 2 3 1、 第 2下押え部材 2 3 2 ) においては、 第 1上押え部材 2 2 7および第 1下押さえ部材 2 2 8を矩 形状に形成した例を示したが、 これらは任意の形状であり、 円形に形成すること も可能である。 また、 第 2上押え部材 2 3 1および第 2下押さえ部材 2 3 2につ いても同様である。 上型 2 3 5は、 下面に型面 2 3 7を有する上型本体 2 3 6を有している。 上 型本体 2 3 6の中央部には支持部材 2 3 8が設けられている。 該支持部材 2 3 8 にはガイド孔 2 3 9が形成され、 該ガイド孔 2 3 9にカラ一 2 4 0を介してガイ ドポスト 2 6 2がスライド自在に嵌められている。
支持部材 2 3 8には、 複数の第 2の弾性部材取付け穴 2 4 1が形成されてい る。 これら第 2の弾性部材取付け穴 2 4 1の各々に前述した各々の弾性部材 2 6 4の他方端 （上端） が嵌入される。 前記支持部材 2 3 8は戻り規制部 2 4 2を有 する。 この戻り規制部 2 4 2は前記ストツバ部材 2 6 8を通す穴部を有する。 こ のストツパ部材 2 6 8は、 第 2上押さえ部材 2 3 1に形成された取付け穴部 2 6 9にポルト 2 4 3で取付けられる。 上型本体 8 2の上面は、 インナースライダ 2 4 5の下面と当接する当接面 9 4である。
弾性部材 2 6 4は、 例えば、 圧縮ばねからなり、 上型 2 3 5を Z軸方向に付 勢して待機状態にする。
戻り規制部 2 4 2は、 ストッパ部材 2 6 8とで、 第 2上押え部材 2 3 1の押 圧面 2 6 1から距離 M離れた上方位置に型面 2 3 7を保持する。
下型 2 7 3は、 上型 2 3 5の型面 2 3 7に対面する型面 2 9 2を有する。 このように、 第 2実施例の絞り成形装置 2 1 1においては、 上型 2 3 5は、 第 2のホルダ手段 2 2 3に対してスライド自在に支持され、 且つ複動プレス機 2 1 7のインナースライダ 2 4 5に対して離隔するよう配置されている。 第 1およ び第 2のホルダ手段 2 2 2 , 2 2 3はアウタースライダ 2 4 6に固定されている。
次に、 図 7に示された第 2実施例の絞り成形装置 2 1 1でもって図 3に示さ れたブランク材 1 5を絞り加工する動作について、 図 8 A〜図 8 Dに基づいて説 明する。
まず、 金型 2 1 2にブランク材 1 5をセッ卜する。 具体的には、 金型 2 1 2 を開き、 ブランク材 1 5の 4個の嵌合孔 9 9 (図 3参照） に 4個のセット軸 2 0 3 (図 7参照） をそれぞれ嵌め、 第 1下押え部材 2 2 8および第 2下押え部材 2 3 2上にブランク材 1 5をセッ卜する。
そして、 図 8 Aに示すように、 複動プレス機 2 1 7のアウタースライダ 2 4 6の下降により、 第 1上押え部材 2 2 7と第 2上押え部材 2 3 1を下降させる。 第 1上押え部材 2 2 7はブランク材 1 5の外周部 2 1に達し、 第 1上押え部材 2 2 7の下面である押圧面 2 5 4は外周部 2 1を押え付ける。 このとき、 複動プレ ス機 2 1 7の出力と第 1シリンダ 2 7 5の出力との合計によって、 第 1のホルダ 手段 2 2 2 (第 1上押え部材 2 2 7と第 1下押え部材 2 2 8 ) は、 第 1のホルダ 手段 2 2 2の拘束位置 H 1でブランク材 1 5の外周部 2 1を拘束する。
このときのブランク材 1 5は、 図 4 Bで説明したように、 中央部分 1 0 4の 絞り成形領域 9 6は支持されず、 ブランク材 1 5の中央部分 1 0 4にたわみ 1 0 5が生じる。
次に、 図 8 Bに示すように、 第 1のホルダ手段 2 2 2は、 さらにアウタース ライダ 2 4 6によって第 1シリンダ 2 7 5の出力に抗してストロ一ク S a 1だけ 下降すると、 第 2下押え部材 2 3 2の上面である押圧面 2 8 8は、 結果的にスト ローク S a 1だけ上昇した状態になり、 ブランク材 1 5の張り領域 9 7は、 外周 部 2 1に対してストローク S a 1に対応する距離 H 4 (図 5 B参照） だけ上方に 変位する。 この際、 第 2シリンダ 2 7 6の出力は、 複動プレス機 2 1 7の出力よ リも大きく、 第 2シリンダ 2 7 6は下降しないで停止する。
このように、 ブランク材 1 5の外周部 2 1を拘束したまま、 第 2下押え部材 2 3 2によってブランク材 1 5の張り領域 9 7は変位するため、 図 5 Bで説明し たように、 絞り領域 9 6と張り領域 9 7は、 X軸および Y軸方向に矢印 a 5で示 すように引っ張られるので、 ブランク材 1 5の中央部分 1 0 4に生じたたわみ 1 0 5 (図 4 B参照） はなくなる。
このように、 ブランク材 1 5を変形させて、 第 2上押え部材 2 3 1の押圧面 2 6 1と第 2下押え部材 2 3 2の押圧面 2 8 8とでブランク材 1 5の張り領域 9 7を拘束する。 このとき、 複動プレス機 2 1 7と第 2シリンダ 2 7 6の出力によ つて、第 2のホルダ手段 2 2 3 (第 2上押え部材 2 3 1と第 2下押え部材 2 3 2 ) は、 第 2のホルダ手段 2 2 3の拘束位置 H 2においてブランク材 1 5の張り領域 9 7を拘束する。
第 1および第 2のホルダ手段 2 2 2 , 2 2 3はアウタースライダ 2 4 6に固 定されているので、 第 2のホルダ手段 2 2 3の第 2上押え部材 2 3 1はアウター スライダ 2 4 6に対して独立では Z軸方向に動かない。 このため、 成形品の寸法 のばらつきは小さくなる。
図 8 Cに示すように、 さらに、 アウタースライダ 2 4 6がストローク S 2だ け下降すると、 第 2のホルダ手段 2 2 3も下降し、 ブランク材 1 5の絞り領域 9 6全体が下型 2 7 3の型面 2 9 2により変形される。 このとき、 第 1下押え部材 2 2 8と第 2下押え部材 2 3 2は、 下べ一ス部材 2 7 2に当接して停止する。 ブ ランク材 1 5の外周部 2 1と張り領域 9 7は、 第 1のホルダ手段 2 2 2と第 2の ホルダ手段 2 2 3とで拘束されている。
図 8 Dにおいて、 アウタースライダ 2 4 6の位置情報に基づいて、 インナー スライダ 2 4 5が下降すると、 該ィンナースライダ 2 4 5の下面が上型 2 3 5の 当接面 2 4 4に当接した後、 上型 2 3 5は、 弾性部材 2 6 4の反発力に抗して、 下降し、 ブランク材 1 5の絞り領域 9 6を押圧する。 その結果、 上型 2 3 5の型 面 2 3 7と下型 2 7 3の型面 2 9 2とで、 ブランク材 1 5の絞り領域 9 6を所望 の形状に絞り加工し、 成形品 1 0 7を得る。
図 9 Aおよび図 9 Bは、 絞り加工によリ得られた成形品 1 0 7の取り出し動 作を示している。
図 9 Aにおいて、 インナースライダ 2 4 5が上昇すると、 弾性部材 2 6 4の 反発力によって上型 2 3 5は上昇する。 ストッパ部材 2 6 8は戻り規制部 2 4 2 に当たり、 上型 2 3 5は上限位置に達して待機状態となる。 一方、 アウタースラ イダ 2 4 6は押付け力を加え続けている。
図 9 Bにおいて、 アウタースライダ 2 4 6が上昇し始めると、 第 2シリンダ 2 7 6のストロ一クェンドで第 2下押え部材 2 3 2は上限位置となり停止し、 第 2のホルダ手段 2 2 3は開く。 この過程で、 成形品 1 0 7は、 下型 2 7 3の型面 2 9 2から離型する。
—方、 第 1シリンダ 2 7 5のロッドはさらに上昇し、 第 1シリンダ 2 7 5の ストロークェンドで第 1下押え部材 2 2 8は上限位置で停止する。 アウタースラ イダ 2 4 6がさらに上昇すると、 第 1のホルダ手段 2 2 2は開き、 作業者は成形 品 1 0 4を取り出す。
つまり、 複動プレス機 1 7の操作盤の 「開始ポタン」 を押すと、 自動で図 7 から図 9 Bの動作が実施され、 作業者が成形品 1 0 4を取り出すことにより、 成 形工程の 1サイクルが完了する。
以上説明した第 2実施例の絞り成形装置 2 1 1によれば、 第 1のホルダ手段 2 2 2の拘束位置 H 1でブランク材 1 5の外周部 2 1を拘束した後、 第 2のホル ダ手段 2 2 3の拘束位置 H 2でブランク材 1 5の張り領域 9 7を拘束するに至る 過程で、 張り領域 9 7に連なるブランク材 1 5の中央部分 1 0 4に引張リカが付 与される。 その結果、 ブランク材 1 5の中央部分 1 0 4に生じたたわみを取り除 くことができる。
また、 第 1および第 2のホルダ手段 2 2 2， 2 2 3はアウタースライダ 2 4 6に固定されているので、 アウタースライダ 2 4 6と、 第 1および第 2のホルダ 手段 2 2 2， 2 2 3との間で独立した動きがなく、 成形品の寸法のばらつきを小 さくすることができる。
上型 2 3 5は、 第 2のホルダ手段 2 2 3に対して弾性部材 2 6 4を介してス ライド自在 （Z軸方向） に支持され、 複動プレス機 2 1 7のインナースライダ 2 4 5に対して離して配置されているので、 第 2のホルダ手段 2 2 3を基準にして 作動する。 従って、 上型 2 3 5の位置精度を高めることができる。
図 1 0は、 図 7に示した第 2実施例の絞り成形装置 2 1 1の変形例を示して いる。 この変形例の絞り装置を説明するにあたって、 第 2実施例の絞り成形装置 と同一の部材については、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。
変形例の絞り成形装置 2 1 1 Aは、 上金型 2 1 3 Aと下金型 2 1 4 Aからな る金型 2 1 2 Aと、 該金型 2 1 2 Aに配置されてブランク材 1 5を拘束するブラ ンクホルダ 2 1 6 Aと、 からなる。
上金型 2 1 3 Aは、 上ベース部材 2 3 4に形成された開口部 2 4 7に配置さ れている上型 2 3 5 Aを有する。
下金型 2 1 4 Aは、 ベッド 2 1 9に取付けられた下ベース部材 2 7 2 Aに取 付けられた下型 2 7 3を有する。 下ベース部材 2 7 2 Aはベッド 2 1 9に取付け られている。
ブランクホルダ 2 1 6 Aは、 第 1のホルダ手段 2 2 2と、 その内側に配置さ れている第 2のホルダ手段 2 2 3 Aとを備えている。
第 1のホルダ手段 2 2 2の拘束位置 H 1は、 第 2のホルダ手段 2 2 3 Aより も先行してブランク材 1 5を保持する位置である。 具体的には後述する。
第 2のホルダ手段 2 2 3 Aは、 下ベース部材 2 7 2 Aに固定された第 2下押 ぇ部材 2 3 2 Aを有する。
第 2のホルダ手段 2 2 3 Aの拘束位置 H b 2は、 第 1のホルダ手段 2 2 2の 拘束位置 H 1に対して、 複動プレス機 1 7がス卜ローク S b 1だけ下降した位置 を拘束する位置としている。 つまり、 第 1のホルダ手段 2 2 2の拘束位置 H Iか らストロ一ク S b 1だけ下降した位置でブランク材 1 5を拘束する。
第 2下押え部材 2 3 2 Aは、 第 2上押え部材 2 3 1の押え部材本体 2 5 8に 対面する矩形状の押え部材本体 2 8 6 Aを有している。押え部材本体 2 8 6 Aは、 その上面に押圧面 2 8 8を有する。
第 1上押え部材 2 2 7および第 1下押え部材 2 2 8、 並びに第 2上押え部材 2 3 1および第 2下押え部材 2 3 2 Aは、 矩形状であると説明したが、 形状は任 意であり円形にしてもよい。
上型 2 3 5 Aは上型本体 2 3 6 Aを有する。
弾性部材 2 6 4は、 例えば、 圧縮ばねであって、 上型 2 3 5 Aを Z軸の上方 向に付勢して待機状態にする。
このように、 変形例の絞り成形装置 2 1 1 Aでは、 第 2のホルダ手段 2 2 3 Aに対して上型 2 3 5 Aをスライド自在に支持されている。この上型 2 3 5 Aは、 複動プレス機 2 1 7のインナースライダ 2 4 5に対して離れて配置されている。 第 1の拘束手段 2 2 2および第 2の拘束手段 2 2 3 Aは、 複動プレス機 2 1 7の アウタースライダ 2 4 6に一体的に固定されている。
図 1 0から明らかなように、 ブランク材 1 5の外周部 2 1を拘束するに必要 な変形例の第 1のホルダ手段 2 2 2の下降ストローク S b 1は、 図 7に示した第 2実施例の下降ストローク S a 1よりも大きくなつている。 このため、 後述する ブランク材 1 5の張り領域 9 7の変位深さ H 5が第 2実施例の変位深さよりも大 きくなリ、 つまり、 変位量が大きくなリ、 ブランク材 1 5の張り領域 9 7および 絞り領域 9 6に変位量に対応した引っ張リカが付与される。 このため、 ブランク 材 1 5の中央部分のたわみはより少なくなる。
次に、 変形例の絞り成形装置でブランク材を絞り加工する動作について、 図 1 1 A〜図 1 1 Cに基づいて説明する。
先ず、 図 1 0に示したように開いた金型 2 1 2 Aにブランク材 1 5をセッ卜 する際、 前述したように、 第 1下押え部材 2 2 8および第 2下押え部材 2 3 2 A 上にブランク材 1 5をセッ卜する。
図 1 1 Aにおいて、 複動プレス機 2 1 7のアウタースライダ 2 4 6の下降に より第 1上押え部材 2 2 7と第 2上押え部材 2 3 1が下降すると、 第 1上押え部 材 2 2 7はブランク材 1 5の外周部 2 1に達し、 第 1上押え部材 2 2 7の押圧面 2 5 4は該外周部 2 1を押圧する。 このとき、 複動プレス機 2 1 7の出力と第 1 シリンダ 2 7 5の出力とによって、 第 1のホルダ手段 2 2 2は、 その拘束位置 H 1でブランク材 1 5の外周部 2 1を拘束する。
拘束位置 H 1で外周部 2 1が拘束されているブランク材 1 5は、 図 4 Bで示 されているように、 中央部分 1 0 4の絞り領域 9 6が支持されず、 ブランク材 1 5の中央部分 1 0 4にたわみ 1 0 5が生じる。
図 1 1 Bに示すように、 引き続き、 複動プレス機 2 1 7のアウタースライダ 2 4 6が下降すると、 ブランク材 1 5の外周部 2 1を拘束している第 1のホルダ 手段 2 2 2は、第 1シリンダ 2 7 5の出力に抗してス卜ローク S b 1だけ下降し、 第 1のホルダ手段 2 2 2の第 1下押え部材 2 2 8は下ベース部材 2 7 2 Aに当接 して停止する。
この第 1のホルダ手段 2 2 2の下降により、 ブランク材 1 5の張り領域 9 7 は、 第 1のホルダ手段 2 2 2で拘束されているブランク材 1 5の外周部 2 1に対 して上方に変位する。 この変位によリブランク材 1 5の張り領域 9 7および中央 部分の絞り領域 9 6は、 径外方に向けて引っ張られる。 この後、 ブランク材 1 5 の張り領域 9 7は、 第 2のホルダ手段 2 2 3 Aで拘束される。
つまり、 第 2のホルダ手段 2 2 3 Aの第 2上押え部材 2 3 1と第 2下押え部 材 2 3 2 Aとで、 アウタースライダ 2 4 6がストローク S b 1だけ下降した位置 に設定された拘束位置 H b 2においてブランク材 1 5の張り領域 9 7を拘束す る。
ブランク材 1 5の外周部 2 1を拘束したまま、 図 1 1 Cに示すように、 ブラ ンク材 1 5を変位深さ H 5だけ塑性変形させる過程で、 絞り領域 9 6と張り領域 9 7は、 X軸方向および Y軸方向に矢印 a 5のように引っ張られるので、 図 4 B に示された中央部分 1 0 4はたわみ 1 0 5がない状態になる。 従って、 金型 2 1 2 Aにセッ卜されたブランク材 1 5に設定された絞り領域 9 6のたわみを抑える ことができる。 変位深さ H 5は、 第 2のホルダ手段 2 2 3 Aの拘束位置 H b 2の 位置で拘束する際に塑性加工される深さである。
このように、 変形例の第 1のホルダ手段 2 2 2の下降によるブランク材 1 5 の張り領域 9 7の変位深さ H 5は大きくなリ、 それだけ、 ブランク材 1 5に設定 された絞り領域 9 6のたわみの発生を抑えることができる。
アウタースライダ 2 4 6が押付け力を加え続けることで、 第 1のホルダ手段
2 2 2と第 2のホルダ手段 2 2 3 Aとでブランク材 1 5の外周部 2 1と張り領域 9 7の拘束を維持する。
図 1 1 Dに示すように、 アウタースライダ 2 4 6の位置情報に基づいて、 ィ ンナースライダ 2 4 5が下降すると、 該インナースライダ 2 4 5の下面は上型 2
3 5 Aの当接面 2 4 4に当接し、 弾性部材 2 6 4の反発力に抗して、 上型 2 3 5 Aは下降し、 ブランク材 1 5の絞り領域 9 6に押付け力を加える。 その結果、 上 型 2 3 5 Aの型面 2 3 7と下型 2 7 3の型面 2 9 2とでブランク材 1 5の絞リ領 域 9 6を所望の形状に絞り加工することで、 成形品 1 0 7 Aを得る。
次に、 変形例における絞り成形装置において、 前記成形品 1 0 7 Aの取り出 しに動作について、 図 1 2 Aおよび図 1 2 Bに基づいて説明する。
図 1 2 Aにおいて、 インナースライダ 2 4 5が上昇すると、 弾性部材 2 6 4 の反発力によって上型 2 3 5 Aは上昇し、 ストッパ部材 2 6 8に戻り規制部 2 4 2が当たると、 上型 2 3 5 Aは上限位置に達して待機状態となる。 この間、 ァゥ タースライダ 2 4 6は押付け力を加え続けている。
続いて、図 1 2 Bに示すように、アウタースライダ 2 4 6が上昇し始めると、 これに連れて第 1シリンダ 2 7 5のロッドも上昇し、 第 1のホルダ手段 2 2 2の 第 1上押え部材 2 2 7及び第 1下押え部材 2 2 8は、 ブランク材 1 5の外周部 2 1を拘束した状態で上昇する。 その結果、 ブランク材 1 5は、 第 2下押え部材 2 3 2 Aの押圧面 2 8 8から上方に向けて離れる。 第 1シリンダ 2 7 5のストロー クエンドで第 1下押え部材 2 2 8は上限位置となり停止する。 この後、 アウタースライダ 2 4 6がさらに上昇すると、 第 1のホルダ手段 2 2 2は、 図 1 0で示したように開くので、 作業者は成形品 1 0 7 Aを取り出す。
つまり、 複動プレス機 1 7の操作盤の 「開始ポタン」 を押すと、 自動でブラ ンク材 1 5の絞り加工から金型の開きまでの動作が実施され、 作業者が成形品 1 0 7 Aを取り出することにより、 1サイクルが完了する。
以上、 変形例の絞り成形装置について説明したが、 この変形例の絞り成形装 置によれば、 ブランク材 1 5の外周部 2 1を拘束するに必要な変形例の第 1のホ ルダ手段 2 2 2の下降ス卜ローク S b 1が大きくなるよう設定したので、 その分 ブランク材 1 5の張り領域 9 7の変位が大きくなリ、 ブランク材 1 5の張り領域 9 7および絞り領域 9 6がより引っ張られる。 このため、 ブランク材 1 5の中央 部分のたわみはより少なくなる。 産業上の利用可能性
本発明の絞り成形装置によれば、 ブランク材の外周部を第 1のホルダ手段で 拘束し、 該外周部の内側に位置する張り領域を該外周部に対して剪断方向に向け て変位させて拘束することによって、 ブランク材の中央部分に設定された絞リ領 域には引張リカが付与され、 該絞リ領域におけるたわみの発生が抑制される。 従 つて、 該絞リ領域に絞り加工を行っても、 寸法のばらつきが少ない成形品が得ら れ、 各種産業に利用することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 金型にセットされたブランク材をブランクホルダで拘束して、 該ブランク材 を絞り加工する絞リ成形方法であって、
上型及び下型で押圧する絞り領域に連ねて径外方に向けて順に、張り領域と、 拘束領域とが設定されたブランク材を前記金型にセッ卜するステップと、
前記ブランク材の前記拘束領域を前記ブランクホルダの第 1のホルダ手段で 拘束するステップと、
前記拘束後に、 前記ブランクホルダの第 2のホルダ手段により、 前記張リ領 域を前記拘束領域に対して剪断方向に向けて変位させることでもって、 前記絞リ 領域に引張リカを付与すると共に前記張り領域を拘束するステップと、
からなる絞り成形方法。
2 . ブランク材を絞り加工する絞り成形装置であって、
上型および下型を有する金型と、
前記金型にセッ卜された前記ブランク材を拘束するブランクホルダと、 前記拘束された前記ブランク材を押圧するプレス機と、
からなリ、 前記ブランクホルダは、
前記プレス機が下降した際、 前記ブランク材の外周部を第 1の拘束位置で拘 束する第 1のホルダ手段と、
前記第 1のホルダ手段の内側に配置され、前記プレス機がさらに下降した際、 前記ブランク材の前記外周部の内側部分を第 2の拘束位置で拘束する第 2のホル ダ手段と、
を備えている絞り成形装置。
3 . 請求項 2に記載の絞り成形装置であって、
前記プレス機は複動プレス機であり、
前記第 1の拘束位置は、 前記複動プレス機が下降することにより、 前記第 1 のホルダ手段が前記第 2のホルダ手段よりも先行して前記ブランク材を保持する 位置であり、
前記第 2の拘束位置は、 前記第 1の拘束位置に対して前記複動プレス機がさ らに下降した位置であり、
前記上型は、 前記第 2のホルダ手段に対してスライド自在に保持され、 前記 複動プレス機のインナースライダに対して離隔して配置されており、
前記第 1のホルダ手段および第 2のホルダ手段は、 前記インナースライダの 外側に位置しているアウタースライダに固定されている、
ことを特徴とする絞り成形装置。
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