JPH0228406B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリツプスキンないしその類似製品の成
形法と装置に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

ジエツトエンジンナセルのリツプスキンは単純
な筒状体と異なり、第９図のように外周フランジ
３０とこれに続く放物線または曲線状の外壁３１
と、この外壁先端のアール部３２と、アール部３
２の端からヘアピン状に逆行する放物線または曲
線状の内壁３３とを備えた中折れ帽子に類する複
雑形状である。

そのためかかる製品をプレス加工法で一挙に成
形するのは難しく、従来では、短形素板を前記断
面形状となるように成形して単位部体とし、これ
を円周方向で複雑個リベツトにより継ぎ合わせる
手法か、あるいはドロツプハンマー法などを用い
多工程で成形していた。

しかしこれらの方法はいずれも能率が悪く、精
度的にも十分とはいえない。ことに後者は工程毎
に発生するシヨツクラインや板厚減少を避けるこ
とができず、前者は継ぎに起因する剥離や隙間を
防止するため種々の措置を講じなければならな
い。という問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記のような実情から研究を重ねて創
案されたもので、その目的とするところは、リツ
プスキンやこれに類する中折れ帽子状断面形状製
品を、プレス一行程で能率よくまた精度よく成形
できる方法を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところには、上記
方法の実施に好適で構造の比較的簡単な成形装置
を提供することにある。

この目的を達成するため本発明者らは研究を重
ね、絞り（縮み）と伸びフランジの複合成形方式
を検討した。しかしこの方式で素板として円形ブ
ランクを用いた場合、伸びフランジ側の材料の拘
束が大きいため成形限界が低くなり、大きな成形
高さが得られない。

この対策としてドーナツ形状の素板を使用すれ
ば、材料の拘束が小さくなるため成形限界は向上
する。しかし絞りフランジ側だけしわ押えを行う
ため、伸びフランジ側の材料の伸びをコントロー
ルすることができず、成形限界は伸びフランジ側
材料の伸び限界により決定されてしまう。また、
伸びフランジ側の材料を拘束できないため、前記
成形品形状における伸びフランジ側成形面にシワ
が発生するという問題を回避し得ない。

そこで本発明は、ドーナツ状ブランクを用いる
と共に、この素材に対するしわ押え力を成形中外
輪側（絞りフランジ側）と内輪側（伸びフランジ
側）とで制御するようにしたもので、その特徴と
するところは、ドーナツ状素板に対するしわ押え
力を外輪側と内輪側とで独立させ、しかもまず内
輪側しわ押え力を外輪側しわ押え力より大きく
し、内輪側の材料をロツクした状態で外輪側材料
だけをすべり込ませて環状ポンチにより絞り成形
し、次いで内輪側と外輪側のしわ押え力を同等に
して引続き環状ポンチを押込むことにより目的高
さまで伸びフランジ成形することにある。

上記成形は慣用の金型を用いて行つてもよい
し、対向液圧を用いる方法を採つてもよい。後者
はプリチヤージ付きの対向液圧成形法を含むもの
である。

また、本発明装置の特徴は、中央部に柱部をそ
の外周にリング状ダイス穴を有するダイスと、リ
ング状ダイス穴に挿脱される環状ポンチと、リン
グ状ダイス穴の外輪上面に対向するドーナツ状の
ブランクホルダと、柱部上面に対向する拘束プレ
ートと、前記ブランクホルダと拘束ブレートとを
各別に作動させるラムと、それらブランクホルダ
と拘束プレートの加圧力の大きさを制御するコン
トロールユニツトとを備えたことにある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明す
る。

第１図ないし第３図は本発明を慣用成形または
対向液圧成形に適用した実施例（第１実施例）を
示し、第４図と第５図はプリチヤージ付き対向液
圧成形に適用した実施例（第２実施例）を示す。

第１図において、１はダイスであり、中央部に
ダイス上面と同じ高さの柱部５を有すると共に、
これの外周にリング状ダイス穴６が形成されてい
る。２はリング状ダイス穴６に挿脱される環状ポ
ンチ、３はダイス上面７に対峙するドーナツ状の
ブランクホルダ、４は柱部上面８に対峙する拘束
プレートである。９は素板であり、中央部に穴１
０が形成され平面ドーナツ状となつている。

第１実施例においては、素板９は穴１０を柱部
５と同じ状に装着され、この状態で次にブランク
ホルダ３と拘束プレート４を降下し、素板９をダ
イス上面８および柱部上面８との間で挟持する。

この状態で次に環状ポンチ２を下降すれば、環
状ポンチ２は素板９に対し、これをダイス肩で曲
げると同時にリング状ダイス穴６に挿込み始める
が、この成形時期すなわち一般的に目標成形高さ
のほぼ1/3〜1/2の高さの成形が行われるまでの時
期において、第２図のようにブランクホルダ３の
しわ押え力FAに対し、拘束プレート４の押圧力
FBを大きくする。

これにより伸びフランジ側すなわち内輪側の材
料１００の流れ込みがロツクされ、穴拡がりが抑
制される一方、絞りフランジ側すなわち外輪側の
材料１０１はロツクされないため、環状ポンチ２
の押込み力により外輪側の材料１０１が周方向を
縮めるようにリング状ダイス穴６に流れ込み、所
定の成形高さが得られる。

この外輪側材料による成形が進んだ時期すなわ
ち成形中期から目的高さを得る成形終期にかけて
は、第３図のように拘束プレート４の押圧力FB
を弱めつつ、環状ポンチ２をさらに押込む。これ
で内輪側の材料１００は拘束が解かれるため、穴
１０を広げるようにして伸びフランジ成形に移行
し、目的高さまで成形が行われる。このときに拘
束プレート４の押圧力FBはブランクホルダ３の
しわ押え力FAと同等程度の力となるまで所要の
減衰率にコントロールすることが好ましい。

なお、第１実施例で対向液圧成形を行うには、
リング状ダイス穴６に対しポンプ６１とリリーフ
弁６２を備えた液圧回路６０を接続し、この回路
で油などの液体をリング状ダイス穴６に満たせば
よく、環状ポンプ２の押込みにより創成される対
向液圧で素板９は環状ポンチ２に巻付けられるた
め、成形高さと精度が向上する。

次に第２実施例においては、第１図における液
圧回路１１によりリング状ダイス穴６に液を満た
しておき、還状ポンチ２を素板９と所要の距離を
置くように対峙させ、この状態で拘束プレート４
の押圧力FBをブランクホルダ３のしわ押え力FA
より大きくし、ポンプ６１からさらに液体を圧送
して、素板９の裏面から対向液圧Pcを付加する。

内輪側の材料１００がロツクされているため、
前記対向液圧FCにより外輪側の材料１０１がリ
ング状ダイス穴中心方向に流れ込み、素板９は成
形方向と逆方向に膨らませられ、これで表面積が
かせがれる。

次いで環状ポンチ２を降下させ、膨らんだ素板
９をリング状ダイス穴６に向かつて押込んでゆく
が、この押込みを開始した時期から成形終期にか
けては第５図のように拘束プレート４の押圧力
FBを弱めるもので、これにより内輪側の材料１
００がリング状ダイス穴６に流れ込み伸びフラン
ジ成形に移行し、FAとFBの力をバランスよくコ
ントロールしつつ対向液圧Pcを調整することで、
深いリツプスキンが一行程で成形される。

第６図ないし第８図は本発明による成形装置の
実施例を示すもので、１はダイス、２は環状ポン
チ、３はドーナツ状のブランクホルダ、４は拘束
プレート、５は柱部、６はリング状ダイス穴であ
る。

第６図は単動式プレスに適用した例であり、ダ
イス１はボルスタ１１に据付けられ、図示しない
ベツドに固定されるようになつており、環状ポン
チ２は主ラム１３により昇降されるスライド１２
の下側に固定されている。

前記ブランクホルダ３は円周上に等間隔で配置
されたしわ押えラム１４，１４に連結され、各し
わ押えラム１４，１４のピストン部１４０，１４
０はスライド１２に内臓されたしわ押えシリンダ
１５，１５に内挿されている。また、拘束プレー
ト４には拘束ラム１６が下端をもつて連結され、
これのピストン部１６０がスライド１２に内蔵さ
れている拘束シリンダ１７に内挿されている。

そして、前記各しわ押えシリンダ１５，１５は
導路１９によりしわ押え力コントールユニツト１
８に導かれ、拘束シリンダ１７も導路２０により
拘束力コントロールユニツト２１に導かれてい
る。

それらしわ押え力コントロールユニツト１８と
拘束力コントロールユニツト２１は、前記のよう
に成形初期にはしわ押え力FAと拘束力FBをFB
＞FAの関係にし、成形中期ないし終期にFA≒
FBの関係にコントロールするためのもので、そ
れぞれ導路１９，２０に逆止弁を介して接続した
ポンプ２２，２３と、導路１９，２０からの分岐
路１９０，２００に接続され対応するシリンダに
夫々所望のしわ押え力又は拘束力を設定、制御す
るリリーフ弁２４，２５とからなつている。

この第６図の実施例の場合には、リリーフ弁２
４，２５にしわ押え力と拘束力をそれぞれ設定し
てポンプ２２，２３により油圧を供給し、主ラム
１３によりスライド１２を下降させるもので、素
板９にブランクホルダ３と拘束プレート４が接し
た状態でなおも主ラム１３を作動させることによ
り環状ポンチ２が下降する。

一方、しわ押えラム１４，１４と拘束ラム１６
はそれぞれしわ押えシリンダ１５，１５と拘束シ
リンダ１７に後退していくが、それらシリンダに
はコントロールユニツト１８，２１のリリーフ弁
２４，２５で異なる大きさのリリーフ圧が設定さ
れているため、拘束シリンダ１７−拘束ラム１６
−拘束プレート４により素板９の内輪側材料は移
動がロツクされ、しわ押えシリンダ１５−しわ押
えラム１４，１４−ブランクホルダ３により素板
９の外輪側材料は中心方向への流れが許される。
これにより第２図や第４図の成形が実現される。

そして、環状ポンチ２の押込み深さの増加と共
に拘束力コントロールユニツト２１のリリーフ弁
２５の設定圧を低下させれば、拘束シリンダ１７
の内圧が低下し、拘束プレート４の押圧力が弱め
られるため、第３図や第５図の成形が実現され
る。

第７図は複動式プレスに適用した例であり、環
状ポンチ２はインナラム１３０で昇降されるイン
ナスライド１２０に固定され、このインナスライ
ド１２０に拘束シリンダ１７が内蔵され、拘束シ
リンダ１７から伸びる拘束ラム１６に拘束プレー
ト４が固定される。

また、ブランクホルダ３はインナラム１３０を
外囲するアウタスライド１２１に固定され、イン
ナラム１３０て独立した関係にある複数本のアウ
タラム１３１，１３１により昇降されるようにな
つている。

そして、拘束シリンダ１７は導路２０を介して
拘束力コントロールユニツト２１に接続されてい
る。このコントロールユニツトの構成は第６図の
ものと同様である。ただ、この第７図の場合には
ブランクホルダ３はアウタラム１３１，１３１に
よりしわ押え力が与えられるので拘束力コントロ
ールユニツト２１のリリーフ弁２５はアウタラム
１３１，１３１の出力との相関で圧力設定され
る。

この実施例においては、アウタラム１３１，１
３１とアウタスライド１２１により素板外輪部分
にしわ押え力が与えられ、この状態でインナラム
１３０によりインナスライド１２０が下降し、拘
束プレート４と拘束シリンダ１７および拘束力コ
ントロールユニツト２１により素板内輪部分に前
記素板外輪部分より強い押圧力が加えられつつ環
状ポンチ２がリング状ダイス穴３に押込まれ、初
期成形が行われる。次いで拘束力コントロールユ
ニツト２１の設定圧が低下され、なおもインナラ
ム１３０が作動を継続することにより目標高さま
で円滑に伸びフランジ成形が進行する。

第８図は本発明を倒置式プレスに適用した例を
示すもので、環状ポンチ２はベツド側のボルスタ
１１に後端を固定され、ダイス１は主ラム１３に
より昇降されるスライド１２に固定される。

そしてブランクホルダ３はボルスタ１１を貫く
リフトピン２６０，２６０を介し支板２６に支架
され、支板２６はダイクツシヨンシリンダ２８か
ら伸びるラム２７に支承されている。

拘束プレート４はボルスタ１１に内設された拘
束シリンダ１７からの拘束ラム１６に固定され、
拘束シリンダ１７は、成形初期にダイクツシヨン
シリンダ２８の出力より大きな値の押圧力を与え
るリリーフ弁２５を備えた拘束力コントロールユ
ニツト２１に接続されている。

この実施例においては、素板９はブランクホル
ダ３および拘束プレート４に装着され、ダイクツ
シヨンシリンダ２８と拘束シリンダ１７に導入さ
れた油圧により環状ポンチ２より高いレベルに持
ち上げられ、この状態でスライド１２に固定され
ているダイス１が下降することにより拘束力とし
わ押え力が与えられつつ成形が行われる。

なお、第６図と第７図はダイス１に第１図に示
されるような液圧回路を設けることにより自然増
圧式またはプリチヤージ付きの対向液圧成形装置
となる。

次に本発明の具体例を述べる。

素板として材質A2024−０、板厚1.6mm、直径
1150mmφ、穴径590mmφを用いリツプスキンを成
形した。

ダイスはリング状ダイス穴内径（＝柱部直径）
D₁736.8mmφ、リング状ダイス穴外径D₂953.2mm
φ、深さ270mm、ダイス肩半径10mmで、環状ポン
チは外径950mmφ、内径740mmφの放物線断面であ
る。

成形装置は第６図のものを用い、自然増圧式対
向液圧成形で成形法を採用した。しわ押え力コン
トロールユニツトのリリーフ弁によりブランクホ
ルダのしわ押え力を150tonに、拘束力コントロー
ルユニツトのリリーフ弁により拘束プレートの押
え力を63tonにし、主ラムにより環状ポンチを押
込み力400tonで降下させた。

成形高さ55mmの段階で拘束力コントロールユニ
ツトにより拘束力を30tonに下げ、引続き環状ポ
ンチを押込み圧400tonで降下させた。この結果、
内径Da736.8mmφ、外径Db953.2mmφ、高さH110
mmでボデイ及びフランジにしわのないリツプスキ
ン素体が一行程で成形され、所定の位置でカツト
することにより製品となつた。

この成形時のポンチストロークと対向液圧の関
係を示すと第１０図のとおりであり、成形品の断
面形状と板厚分布を示すと第１１図のとおりであ
る。板厚測定は素板の20mm間隔の位置ごとに断面
３カ所（0゜、45゜、90゜ロール方向）の平均値をみ
ることで行つた。この第１１図から板厚減少が少
なく、良好な形状寸法精度が得られることがわか
る。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の第１発明によるときに
は、プレス１行程で成形高さが大きく、精度の良
好なリツプスキンないしその類似製品を成形する
ことができるというすぐれた効果が得られる。

また本発明の第２発明によるときには、第１発
明の実施に好適でしかも構造が簡単で安価な装置
を提供できるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明によるリツプスキ
ン類成形法の一例を段階的に示す断面図、第４図
と第５図は本発明による成形法の別の実施例を段
階的に示す断面図、第６図ないし第８図は本発明
によるリツプスキン類成形装置の実施例を示す断
面図、第９図は本発明による成形品の一例を示す
部分切欠側面図、第１０図は本発明の実施例にお
ける対向液圧−成形ストローク線図、第１１図は
成形品の形状と板厚分布の測定結果を示す説明図
である。 １……ダイス、２……環状ポンチ、３……ブラ
ンクホルダ、４……拘束プレート、５……柱部、
６……リング状ダイス穴、９……素板、１０……
穴、１８……しわ押え力コントロールユニツト、
２１……拘束力コントロールユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リツプスキンないしその類似製品を得るにあ
   たり、ドーナツ状素板を用い、これに対するしわ
   押え力を外輪側と内輪側とで分割し、まず内輪側
   しわ押え力を外輪側のそれより大きくして外輪側
   材料をすべり込ませて絞り成形し、次いで内輪側
   と外輪側のしわ押え力を同等にしてポンチを押込
   むことで目的高さまで伸びフランジ成形すること
   を特徴とするリツプスキン類の成形法。 ２ 成形が金型成形法である特許請求の範囲第１
   項記載のリツプスキン類の成形法。 ３ 成形が対向液圧成形法である特許請求の範囲
   第１項記載のリツプスキン類の成形法。 ４ 中央部に柱部をその外周にリング状ダイス穴
   を有するダイスと、リング状ダイス穴に挿脱され
   る環状ポンチと、リング状ダイス穴の外輪上面に
   対向するドーナツ状のブランクホルダと、柱部上
   面に対向する拘束プレートと、前記ブランクホル
   ダと拘束プレートとを各別に作動させるラムと、
   それらブランクホルダと拘束プレートの加圧力の
   大きさを制御するコントロールユニツトとを備え
   たことを特徴とするリツプスキン類の成形装置。 ５ ダイスがボルスタに固定され、環状ポンチが
   メインラムにより昇降されるスライドに固定さ
   れ、このスライド内にブランクホルダと拘束プレ
   ートの昇降ラムが内臓されている特許請求の範囲
   第４項記載のリツプスキン類の成形装置。 ６ ダイスがボルスタに固定され、環状ポンチが
   メインラムで昇降されるインナスライドに固定さ
   れ、該インナスライドに拘束プレートを昇降する
   シリンダが内臓されており、ブランクホルダがア
   ウタラムで昇降されるアウタスライドに設けられ
   ている特許請求の範囲第４項のリツプスキン類の
   成形装置。 ７ ダイスがメインラムにより昇降されるスライ
   ドに固定され、環状ポンチがボルスタに固定さ
   れ、ボルスタに拘束プレートを昇降するシリンダ
   が内蔵され、拘束プレートがリング状ボルスタを
   貫くリフトピンを介して下方のダイクツシヨン機
   構で支持されている特許請求の範囲第４項記載の
   リツプスキン類の成形装置。 ８ リング状ダイス穴が液圧室であり、外部の液
   圧供給回路に接続されるものを含む特許請求の範
   囲第４項記載のリツプスキン類の成形装置。