JPH0565252B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属、合成樹脂等の薄板の絞り成形
装置に関する。

［従来の技術］ 従来、車両、船舶、航空機等のためのボデイ或
いはルーフ用のフレーム、家具機器のパネル等
は、プレス装置の上下型間で絞り成形を施され、
所要の形状を付与されている。

［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、従来の絞り成形装置は、薄板の周
縁部をダイとしわ押え板との間で単に押圧保持す
る状態下で、該薄板にポンチを圧接して絞り力を
付与するものであるに過ぎず、該薄板に一定深さ
以上の絞り成形を施すことができない。

また、従来の絞り成形装置において、薄板の周
縁部に加えられるしわ押え力は、しわ押え板と薄
板との摩擦力によつて該薄板の周縁部を保持する
ものであり損失が大きいため、一定のしわ防止の
ために相当に大きなしわ押え力が必要になる。

尚、特公昭46−19661号公報には、素材の周縁
部をクランプし、四方から所定圧力のテンシヨン
力を与えるグリツプユニツトを具備したストレツ
チドローフオーミングマシンが記載されている。
然しながら、このストレツチドローフオーミング
は、素材のコーナー状周縁部を除く直線状周縁部
に単に外方に引張るだけであり、ポンチが素材に
圧接しても、素材中央部が内方深く入り込む絞り
成形を施すものでなく、単に張り出し成形を施す
ものであるに過ぎない。尚、ストレツチドローフ
オーミングは、素材中央部が内方に入り込む絞り
成形でないから、絞り成形時に素材コーナー部が
内方に引き込まれることによつて生ずるしわの発
生を阻止するためのしわ押え板を素材コーナー部
に設けるところが全くない。

本発明は、薄板に新規な絞り成形の挙動を付与
し、該薄板に一定深さ以上の深絞り成形を施すこ
とができる絞り成形装置を提供することを目的と
する。

また、本発明は、薄板に加えるしわ押え力を軽
減して絞り成形することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の本発明は、薄板の被成形領域
の周縁部をクランプし、該薄板の被成形領域の一
方の面に圧接するポンチを備え、該薄板の被成形
領域の他方の面に臨む領域をオープン領域として
なる薄板の絞り成形装置であつて、薄板の直線状
周縁部にテンシヨン力を付与するテンシヨンクラ
ンパと、コーナー周縁部にしわ押え力を付与する
しわ押えクランパとを有し、上記各クランパにて
テンシヨン力としわ押え力とを付与された薄板に
上記ポンチを圧接することにより該薄板に絞り成
形を施すことを可能とし、上記テンシヨンクラン
パは上記絞り成形時に、該薄板にテンシヨン力を
付与しながら、該絞り成形に伴う薄板材料のポン
チ側への移動に追随して移動可能とされてなるよ
うにしたものである。

請求項２に記載の本発明は、薄板の被成形領域
の周縁部をクランプし、該薄板の被成形領域の上
下の面に圧接する上下型を備える薄板の絞り成形
装置において、薄板の直線状周縁部にテンシヨン
力を付与するテンシヨンクランパと、コーナー周
縁部にしわ押え力を付与するしわ押えクランパと
を有し、上記各クランパにてテンシヨン力としわ
押え力とを付与された薄板に上記ポンチを圧接す
ることにより該薄板に絞り成形を施すことを可能
とし、上記テンシヨンクランパは上記絞り成形時
に、該薄板にテンシヨン力を付与しながら、該絞
り成形に伴う薄板材料のポンチ側への移動に追随
して移動可能とされてなるようにしたものであ
る。

請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の
本発明において更に、前記オープン領域に、薄板
に対するサブ加工具を配置して構成されたもので
ある。

請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の本発明において更に、前記テンシ
ヨンクランパが薄板の直線状周縁部に付与するテ
ンシヨン力が直線状周縁部の各一辺内にて区分さ
れた部分毎に調整でき、前記しわ押えクランパが
薄板のコーナー状周縁部に付与するしわ押え力が
各コーナー状周縁部毎に調整できるようにしたも
のである。

［作用］ 請求項１、２に記載の本発明によれば、下記
の作用効果がある。

薄板はテンシヨンクランパにより直線状周縁
部にテンシヨン力を付与されながら、しわ押え
クランパによりコーナー状周縁部にしわ押え力
を付与される状態下でポンチにより絞り成形さ
れる。

このとき、(a)テンシヨンクランパは一定の引
張力を付与しながら、絞り成形に伴う薄板材料
のポンチ側への移動（素材周縁部の内方側への
移動）に追随して移動し、かつつ(b)しわ押えク
ランパは絞り成形に伴つて発生する薄板コーナ
ー部のしわ発生を抑える。即ち、本発明では、
上記(a)、(b)により、従来の薄板絞り成形技術に
はみられないより深い絞り成形を施すことがで
きる。

また、薄板をポンチにて成形するに際し、薄
板の周縁部を保持するテンシヨン力は、クラン
パにて薄板を直接的に引張り保持するものであ
り、比較的小さなテンシヨン力で一定のしわ防
止を達成できる。このため、テンシヨンクラン
パ及び／又はしわ押えクランパにて薄板の周縁
部に加えるべきしわ押え力を軽減できる。

請求項１に記載の本発明によれば、下記〜
の作用効果がある。

薄板の被成形領域の他方の面に臨む領域がオ
ープン領域であるから、成形過程における製品
の形状を目視でき、成形過程でのその成形条件
を効果的に調整できる。

薄板の被成形領域の他方の面に臨む領域もオ
ープン領域であるから、高さ寸法が小型になる
等設置スペースが小である。

上下型を必要としないため金型コストが低
い。

薄板の被成形領域の他方の面に臨む領域がオ
ープン領域であり、薄板を上下型にて挟む動作
がないから、安全性が高い。

請求項３に記載の本発明によれば、下記の
作用効果がある。

オープン領域にサブ加工具を配置できるか
ら、薄板を絞り成形すると同時に、薄板に対
し、バイブレーシヨン成形、トリム成形、ピア
ス成形等を施すことができる。

請求項４に記載の本発明によれば、下記の
作用効果がある。

(a)テンシヨンクランパが薄板の直線状周縁部
に付与するテンシヨン力が直線状周縁部の各一
辺内にて区分された部分毎に調整でき、製品の
１つの長辺内にて区分された各部毎、或いは１
つの短辺内にて区分された各部毎、或いは１つ
の短辺内にて区分された各部毎にテンシヨン力
付与状態を変更せしめる等、製品の形状に最適
なテンシヨン力を付与できる。また、(b)しわ押
えクランパが薄板のコーナー状周縁部に付与す
るしわ押え力が各コーナー状周縁部に調整で
き、製品のコーナー部毎にしわ押え力付与状態
を変更せしめる等、製品の形状に最適なしわ押
え力を付与できる。即ち、本発明では、上記
(a)、(b)により、製品の形状に最適な絞り成形を
施し、従来の薄板成形技術にはみられないより
深い絞り成形を施すことができる。

［実施例］ 第１図は本発明の第１実施例に係る絞り成形装
置を示す模式図、第２図は直動式テンシヨンクラ
ンパの一例を示す模式図、第３図はくさび式テン
シヨンクランパの一例を示す模式図、第４図はて
こ式テシヨンクランパの一例を示す模式図、第５
図はてこ式しわ押えクランパの一例を示す模式
図、第６図は部分拘束成形を示す模式図、第７図
は部分リストライク成形を示す模式図、第８図は
バイブレーシヨン成形を示す模式図、第９図はト
リム、ピアス、及びフラジ成形を示す模式図、第
１０図はバルジ成形を示す模式図、第１１図は本
発明の第２実施例に係る絞り成形装置を示す模式
図である。

（第１実施例） 絞り成形装置１０は、第１図Ａ，Ｂに示す如
く、フレーム１１の四角枠状のベツド部１１Ａの
２つの長辺部のそれぞれに各６個のテンシヨンク
ランパ１２を備えるとともに、２つの短辺部のそ
れぞれに各４個のテンシヨンクランパ１２を備
え、更に４つのコーナー部のそれぞれに各１個の
しわ押えクランパ１３を備えている。また、ベツ
ド部１１Ａの中央領域にポンチ１４を配置してい
る。そして、フレーム１１のコラム部１１Ｂにお
けるベツド部１１Ａの各短辺部の中央部に相当す
る部分に、しわ押え板引上げシリンダ１５を備え
ている。

各テンシヨンクランパ１２は、薄板１の被成形
領域の周縁部を挟圧する挟圧部１２Ａと、該挟圧
部１２Ａを薄板１に対して接離する方向に移動で
きるシリンダ１２Ｂとを有して構成されている。
これにより、各テンシヨンクランパ１２は、薄板
１の被成形領域の周縁部をクランプし、該周縁部
にテンシヨン力F1を付加できる。

このとき、各テンシヨンクランパ１２は、薄板
１の周縁部に対するテンシヨン力A1、B1、C1、
……J1を、該周縁部の部分毎に調整すべく、互い
に独立に作動せしめられる。

各しわ押えクランパ１３は、ベツド部１１Ａの
上面に固定される枠状の下しわ押え板１６に対
し、前述の引上げシリンダ１５に吊支持されてい
る枠状の上しわ押え板１７を、そのコーナー部に
て圧下し、これら上下のしわ押え板１６，１７の
間に挟まれる薄板１の周縁部にしわ押え力F2を
付加できる。各しわ押えクランパ１３は、上しわ
押え板１７を圧下する揺動レバー１３Ａと、該揺
動レバー１３Ａを駆動するしわ押えシリンダ１３
Ｂとを有して構成されている。

このとき、各しわ押えクランパ１３は、薄板１
の周縁部に対するしわ押え力F2−Ａ、…F2−Ｄ
を、該周縁部の部分毎に調整すべく互いに独立に
作動せしめられる。

ポンチ１４は、薄板１の被成形領域の下方にポ
ンチ力F3にて圧接し、上記各テンシヨンクラン
パ１２、及び各しわ押えクランパ１３にてクラン
プされた薄板１に絞り成形を施す。そして、絞り
成形装置１０は、薄板１の被成形領域の上面に臨
む領域をオープン領域１８としている。

ここで、絞り成形装置１０において、各テンシ
ヨンクランパ１２は、上記絞り成形時に、薄板１
にテンシヨン力を付与する際に、第１図Ａ，Ｂに
往復両方向に向けた矢印で示すように薄板１の素
材中央部に対する外方、内方の両方に向けて移動
できる。これにより、各テンシヨンクランパ１２
は、薄板１の素材が絞り成形時にポンチ１４の側
（素材中央側）に移動するのに追随して素材中央
側へと移動できる。

尚、テンシヨンクランパ１２は、具体的には、
下記(1)〜(3)等の如くに構成される。

(1) 第２図の直動式クランパは、シリンダ１２Ｂ
により移動せしめられる挟圧部１２Ａを、可動
ブロツク１０１と、可動ブロツク１０１に搭載
される挟圧シリンダ１０２と、可動ブロツク１
０１に固定の固定爪１０３と、挟圧シリンダ１
０２により駆動される可動爪１０４とから構成
したものである。

(2) 第３図のくさび式クランパは、シリンダ１２
Ｂにより移動せしめられる挟圧部１２Ａを、可
動ブロツク１１１と、可動ブロツク１１１に搭
載される挟圧シリンダ１１２と、可動ブロツク
１１１に固定の固定爪１１３と、挟圧シリンダ
１１２により駆動されるくさび１１４と、くさ
び１１４により圧下せしめられる可動爪１１５
とから構成されたものである。

(3) 第４図のてこ式クランパは、シリンダ１２Ｂ
により移動せしめられる挟圧部１２Ａを、可動
ブロツク１２１と、可動ブロツク１２１に搭載
される挟圧シリンダ１２２と、可動ブロツク１
２１に固定の固定爪１２３と、挟圧シリンダ１
２２により駆動される揺動レバー１２４と、揺
動レバー１２４により圧下せしめられる可動爪
１２５とから構成されたものである。

上記(1)〜(3)のテンシヨン力F1は、空圧、油圧
にて得る他、電動モータ、電磁力等により得るも
のであつても良い。

また、しわ押えクランパ１３は、第５図の如く
の構成からなるものであつても良い。第５図のし
わ押えクランパ１３は、シリンダ１３１と、シリ
ンダ１３１によつて移動される可動ブロツク１３
２と、可動ブロツク１３２に設けられる揺動レバ
ー１３３と、可動ブロツク１３２に搭載されて揺
動レバー１３３を駆動するしわ押えシリンダ１３
４とを有して構成され、揺動レバー１３３にし上
しわ押え板１７を圧下するものである。この第５
図のしわ押えクランパ１３によれば、薄板１の
周縁部のより内側に強いしわ押え力F2を作用せ
しめることができ、第５図において、L1＞L2
とすることにより、シリンダ１３４の加圧力F1
よりも大きなしわ押え力F2を得ることができる。

（サブ加工具） 前記各絞り成形装置１０のオープン領域１８に
は下記(1)〜(5)の如くのサブ加工具が配置される。

(1) 部分拘束成形（第６図Ａ，Ｂ参照）。

オープン領域１８に設けた部分拘束成形具１
５１により、ポンチ１４にて絞り成形される薄
板１の背面の一部を拘束する。１５１Ａはウレ
タン等である。

(2) 部分リストライク成形（第７図参照）。

オープン領域１８に設けた局部型１５２によ
り、ポンチ１４にて絞り成形される薄板１の背
面を部分的にリストライクする。

(3) バイブレーシヨン成形（第８図参照）。

オープン領域１８に設けたバイブレーシヨン
成形具１５３をロボツト制御することにより、
ポンチ１４にて絞り成形される薄板１の背面に
バイブレーシヨン成形を施す。

(4) トリム、ピアス、及びフランジ成形（第９図
参照）。

オープン領域１８に設けたトリム成形具１５
４、ピアス／フランジ成形具１５５により、ポ
ンチ１４にて絞り成形された薄板１の周縁部を
トリム成形し、同時に薄板１の中央部にピア
ス／フランジ成形を施す。

(5) バルジ成形（第１０図参照）。

ポンチ１４に流体圧送路１５６を設け、かつ
オープン領域１８に割型１５７を配置すること
により、ポンチ１４にて絞り成形された薄板１
をバジル成形する。

次に、上記実施例の作用について説明する。

薄板１はテンシヨンクランパ１２により直線
状周縁部にテンシヨン力を付与されながら、し
わ押えクランパ１３によりコーナー状周縁部に
しわ押え力を付与される状態下で、ポンチ１４
により絞り成形される このとき、(a)テンシヨンクランパ１２は一定
の引張力を付与しながら、絞り成形に伴う薄板
材料のポンチ１４側への移動（素材周縁部の内
方側への移動）に追随して移動し、かつ(b)しわ
押えクランパ１３は絞り成形に伴つて発生する
薄板コーナー部のしわ発生を抑える。則ち、本
発明では、上記(a)、(b)により、従来の薄板絞り
成形技術にはみられないより深い絞り成形を施
すことができる。

また、薄板１をポンチ１４にて成形するに際
し、薄板１の周縁部を保持するテンシヨン力
は、テンシヨンクランパ１２にて薄板１を直接
的に引張り保持するものであり、比較的小さな
テンシヨン力で一定のしわ防止を達成できる。
このため、テンシヨンクランパ１２及び／又は
しわ押えクランパ１３にて薄板１の周縁部に加
えるべきしわ押え力を軽減できる。

薄板１の被成形領域の他方の面に臨む領域が
オープン領域１８であるから、成形過程におけ
る製品の形状を目視でき、成形過程でその成形
条件を効果的に調整できる。

薄板１の被成形領域の他方の面に臨む領域が
オープン領域１８であるから、高さ寸法が小型
になる等設置スペースが小である。

上下型を必要としないため、金型コストが低
い。

薄板１の被成形領域の他方の面に臨む領域が
オープン領域１８であり、薄板１を上下型にて
挟む動作がないから、安全性が高い。

オープン領域１８にサブ加工具を配置できる
から、薄板１を絞り成形すると同時に、薄板１
に対し、バイブレーシヨン成形、トリム成形、
ピアス成形等を施すことができる。

(a)テンシヨンクランパ１１が薄板１の直線状
周縁部に付与するテンシヨン力が直線状周縁部
の各一辺内にて区分された部分毎に調整でき、
製品の１つの長辺内にて区分された各部毎、或
いは１つの短辺内にて区分された各部毎にテン
シヨン力付与状態を変更せしめる等、製品の形
状に最適なテンシヨン力を付与できる。また、
(b)しわ押えクランパ１３が薄板１のコーナー状
周縁部に付与するしわ押え力が各コーナー状周
縁部毎に調整でき、製品のコーナー部毎にしわ
押え力付与状態を変更せしめる等、製品の形状
に最適なしわ押え力を付与できる。即ち、本発
明では、上記(a)、(b)により、製品の形状に最適
な絞り成形を施し、従来の薄板成形技術にはみ
られないより深い絞り成形を施すことができ
る。

（第２実施例） 絞り成形装置４０は、第１１図Ａ，Ｂに示す如
く、フレーム４１の上中央部に設けたインナーラ
ム４２のインナースライド４３にポンチ４４を備
えるとともに、フレーム４１の下部に設けたボル
スタ４５に下型４６を備えている。

そして、絞り成形装置４０は、フレーム４１の
上部の４つのコーナー部のそれぞれに設けたアウ
ターラム４７のアウタースライド４８にコーナー
しわ押え板４９を備えている。コーナーしわ押え
板４９は、薄板１の被成形領域の周縁コーナー部
を下型４６の上面との間にて挟圧し、該薄板１に
しわ押え力F2を付加できる。

更に、絞り成形装置４０は下型４６の外周部の
４つの直線部のそれぞれにテンシヨンクランパ５
０を備えている。テンシヨンクランパ５０は、薄
板１の被成形領域の周縁部を挟圧する挟圧部５０
Ａと、該挟圧部５０Ａを薄板１に対して接離する
ように移動できるシリンダ５０Ｂとを有して構成
されている。これにより、各テンシヨンクランパ
５０は、薄板１の被成形領域の周縁直線部をクラ
ンプし、該周縁部にテンシヨンF1を付加できる。

従つて、絞り成形装置４０にあつては、コーナ
ーしわ押え板４９、及びテンシヨンクランパ５０
にてクランプされた薄板１にポンチ４４と下型４
６とを圧接することにより、薄板１に絞り成形を
施すこととなる。

尚、上記絞り成形装置４０において、各コーナ
ーしわ押え板４９は、薄板１の各周縁コーナー部
に対するしわ押え力F2を、該周縁コーナー部毎
に調整すべく互いに独立に作動できる。

また、上記絞り成形装置４０において、各テン
シヨンクランパ５０は、薄板１の各周縁直線部に
対するテンシヨン力F1を、該周縁直線部毎に調
整すべく互いに独立に作動できる。

そして、この絞り成形装置４０にあつても、前
記絞り成形装置１０におけると同様に、各テンシ
ヨンクランパ５０は、絞り成形時に、薄板１にテ
ンシヨン力を付与する際に、薄板１の素材中央部
の外方、内方の両方に向けて移動できる。これに
より、各テンシヨンクランパ５０は、薄板１の素
材が絞り成形時にポンチ４４の側（素材中央側）
に移動するのに追随して素材中央側へと移動でき
る。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、薄板に新規な絞
り成形の挙動を付与し、該薄板に一定深さ以上の
深絞り成形を施すことができる絞り成形装置を得
ることができる。

また、本発明によれば、薄板に加えるしわ押え
力を軽減してより深い深絞り成形ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る絞り成形装
置を示す模式図、第２図は直動式テンシヨンクラ
ンパの一例を示す模式図、第３図はくさび式テン
シヨンクランパの一例を示す模式図、第４図はて
こ式テンシヨンクランパの一例を示す模式図、第
５図はてこ式しわ押えクランパの一例を示す模式
図、第６図は部分拘束成形を示す模式図、第７図
は部分リストライク成形を示す模式図、第８図は
バイブレーシヨン成形を示す模式図、第９図はト
リム、ピアス、及びフランジ成形を示す模式図、
第１０図はバルジ成形を示す模式図、第１１図は
本発明の第２実施例に係る絞り成形装置を示す模
式図である。 １０……絞り成形装置、１２……テンシヨンク
ランパ、１３……しわ押えクランパ、１４……ポ
ンチ、１８……オープン領域、４０……絞り成形
装置、４４……ポンチ、４６……下型、４９……
しわ押え板、５０……テンシヨンクランパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 薄板の被成形領域の周縁部をクランプし、該
   薄板の被成形領域の一方の面に圧接するポンチを
   備え、該薄板の被成形領域の他方の面に臨む領域
   をオープン領域としてなる薄板の絞り成形装置で
   あつて、 薄板の直線状周縁部にテンシヨン力を付与する
   テンシヨンクランパと、コーナー周縁部にしわ押
   え力を付与するしわ押えクランパとを有し、 上記各クランパにてテンシヨン力としわ押え力
   とを付与された薄板に上記ボンチを圧接すること
   により該薄板に絞り成形を施すことを可能とし、 上記テンシヨンクランパは上記絞り成形時に、
   該薄板にテンシヨン力を付与しながら、該絞り成
   形に伴う薄板材料のポンチ側への移動に追随して
   移動可能とされてなる薄板の絞り成形装置。 ２ 薄板の被成形領域の周縁部をクランプし、該
   薄板の被成形領域の上下の面に圧接する上下型を
   備える薄板の絞り成形装置において、 薄板の直線状周縁部にテンシヨン力を付与する
   テンシヨンクランパと、コーナー周縁部にしわ押
   え力を付与するしわ押えクランパとを有し、 上記各クランパにてテンシヨン力としわ押え力
   とを付与された薄板に上記ポンチを圧接すること
   により該薄板に絞り成形を施すことを可能とし、 上記テンシヨンクランパは上記絞り成形時に、
   該薄板にテンシヨン力を付与しながら、該絞り成
   形に伴う薄板材料のポンチ側への移動に追随して
   移動可能とされてなることを特徴とする薄板の絞
   り成形装置。 ３ 前記オープン領域に、薄板に対するサブ加工
   具を配置して構成された請求項１記載の薄板の絞
   り成形装置。 ４ 前記テンシヨンクランパが薄板の直線状周縁
   部に付与するテンシヨン力が直線状周縁部の各一
   辺内にて区分された部分毎に調整でき、 前記しわ押えクランパが薄板のコーナー状周縁
   部に付与するしわ押え力が各コーナー状周縁部毎
   に調整できる請求項１〜３のいずれかに記載の薄
   板の絞り成形装置。