JPH0634018Y2

JPH0634018Y2 - 液圧成形装置

Info

Publication number: JPH0634018Y2
Application number: JP1988030214U
Authority: JP
Inventors: 英幸川井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-03-07
Filing date: 1988-03-07
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2003-03-07
Also published as: JPH01135126U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、プレス加工素材であるブランクに対して一側
にポンチを配し、他側に加圧液を配して、加圧液の静水
圧によって絞り加工を行うための液圧成形装置に関す
る。

この液圧成形装置は、負角部分を有するプレス成形品の
液圧成形加工に利用される。

〔従来の技術〕

近年、複雑形状面を有するプレス品を成形するために、
加圧液の静水圧を利用した液圧成形加工が検討されてい
る（たとえば、特願昭61-298646号；本出願人が提案
済）この加工には、第６図に示すように、液圧ドーム102に
収容された加圧液104に一側を接するブランク106に対し
て他側から成形ポンチ108を押圧することにより、加圧
される液体104の静水圧で成形ポンチ108に沿った形状に
ブランク106を成形する液圧成形装置100が用いられる。
この装置100を用いた液圧加工によれば、たとえば、自
動車ボデーにおけるエンジンフードリーンフォースメン
トのように、多数の複雑形状部分を有するプレス品を、
短時間に精度よく加工することができる利点がある。そ
の反面、型抜きが困難であることから、負角を備えたプ
レス品を加工することができなかった。

これに対して、通常のプレス加工において負角部を備え
たプレス品を加工する際は、寄せ曲げ機構を用いてプレ
スと同時に負角部を成形することが行われている。具体
的には、第５図に示すプレス加工装置200が用いられ
る。この装置200によれば、ボルスタ202に固定された下
型204に載置されるブランク206に対して、ラム208の下
降によってラム208に固定された上型210がブランク206
をプレスする。それと同時に、ラム208側に固定された
ナックル212がボルスタ202側に固定されたカム214に当
接、回動して、プレス加工とともにブランク206の負角
部が寄せられる。この技術は、（実開昭58-47317号；本
出願人が既に提案済）に開示されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述の液圧成形装置100は、加圧液104を
液体ドーム102中に収容しているため、成形と同時に寄
せ曲げを行うことができない。このため、液圧成形が完
了後に、別途寄せ曲げ加工を行う必要があった。寄せ曲
げ加工を別工程で行うと、生産効率が低下する問題があ
った。

この問題を解決するために、成形ポンチを分割し、成形
時には一体とし、型抜き時には分割することを検討し
た。ところが、寄せ曲げとは異なり、移動する側のポン
チを分割するため、ポンチの動きに合わせて分割および
一体化を行う必要があった。

したがって、本考案の目的は、負角部を有するプレス成
形品の成形に当たって、ポンチを分割してポンチの動き
に合わせて分割ポンチの分離および一体化を図ることに
より成形を可能とした液圧成形装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本考案の液圧成形装置は、先細のテーパ面で当
接した内ポンチと外ポンチから成形ポンチを構成し、内
ポンチの外ポンチに対する軸方向および軸直角方向の移
動を規制することにより、負角部の成形および型抜きを
可能としたことを特徴とする。

具体的には、本考案の構成は次の通りである。なお、参
考までに第１図における符号を付してある。

本考案は、液体ドーム（14）に収容された加圧液（12）
に一側を接するブランク（Ｗ）に対して他側から成形ポ
ンチ（16、18a、ｂ）を押圧することにより、加圧され
る液体（12）の静水圧が成形ポンチ（16、18a、ｂ）に
沿った形状にブランク（Ｗ）を成形する液圧成形を行う
ための装置（10）である。

この液圧成形装置（10）は、液体ドーム（14）の上部に
設けられるロアブランクホルダ（22a）と、ロアブラン
クホルダ（22a）との間でブランク（Ｗ）を保持するア
ッパブランクホルダ（22b）と、ラム（20）側に固定さ
れ先細のテーパ面（16b1、２）が形成されている成形ポ
ンチとしての内ポンチ（16）と、内ポンチ（16）のテー
パ面（16b1、２）に当接するテーパ内面（30a、ｂ、32
a、ｂ）が形成された分割型からなり内ポンチ（16）の
テーパ面（16b1、２）とテーパ内面（30a、ｂ、32a、
ｂ）との摺接によって軸方向への移動とともに軸直角方
向へ分割型が接近、離間する形成ポンチとしての外ポン
チ（18a、ｂ）とを備えている。

さらに、内ポンチ（16）が外ポンチ（18a、ｂ）から抜
け出る方向にこれらの内外のポンチ（16、18a、ｂ）の
間に付勢力を生じさせる弾性部材（40a、ｂ）と、内ポ
ンチ（16）が外ポンチ（18a、ｂ）の内部に挿入されて
外ポンチ（18a、ｂ）が前記テーパ面（16b1、２）およ
びテーパ内面（30a、ｂ、32a、ｂ）によって軸直角方向
に完全に移動するまで外ポンチ（18a、ｂ）のブランク
（Ｗ）に向けた移動を阻止する油圧シリンダ（46a、
ｂ）と、外ポンチ（18a、ｂ）と内ポンチ（16）との間
に設けられ外ポンチ（18a、ｂ）が軸直角方向へ所定範
囲移動した際にこれら内外のポンチ（16、18a、ｂ）を
軸直角方向で連結して外ポンチ（18a、ｂ）の軸直角方
向への移動を規制する連結棒（52b）と、外ポンチ（18
a、ｂ）を軸直角方向で内ポンチ（16）側に付勢する弾
性体（54b）とを備えている。

〔作用〕

上述の本考案の液圧成形装置（10）によれば、ラム（2
0）の下降時に、外ポンチ（18a、ｂ）は内ポンチ（16）
に対して軸方向に相対的に最も離間しブランク（Ｗ）に
対しては軸方向への移動を規制される。ラム（20）が下
降するにつれ、外ポンチ（18a、ｂ）はそのテーパ内面
（30a、ｂ、32a、ｂ）が内ポンチ（16）のテーパ面（16
b1、２）との当接により押し拡げられることにより内ポ
ンチ（16）に対して軸方向に相対的に接近し軸直角方向
に離間する。その後、内ポンチ（16）に外ポンチ（18
a、ｂ）がブランク（Ｗ）に当接してブランク（Ｗ）を
押圧することにより液体ドーム（14）内の加圧液（12）
を加圧し加圧液（12）の静水圧によって内ポンチ（16）
と外ポンチ（18a、ｂ）に沿った形状にブランク（Ｗ）
が成形される。そして、ラム（20）の最下降時に、外ポ
ンチ（18a、ｂ）は内ポンチ（16）に対して軸方向に相
対的に最も接近し軸直角方向に最も離間する。この状態
でブランク（Ｗ）の成形が完了する。ラム（20）は上昇
するにつれ、外ポンチ（18a、ｂ）はそのテーパ内面（3
0a、ｂ、32a、ｂ）が内ポンチ（16）のテーパ面（16b
1、２）との当接面にしたがって内ポンチ（16）に対し
て軸方向に相対的に接近しかつ軸直角方向に接近する。
これにより、成形されたブランク（Ｗ）から内ポンチ
（16）と外ポンチ（18a、ｂ）が型抜きが行われる。

〔実施例〕

次に、第１図ないし第４図に基づき、本考案にかかる液
圧成形装置の実施例を説明する。

第１図は、ラムの上死点での成形ポンチの状態を示す液
圧成形装置の縦断面図、第２図は、ラムの下降時に内ポ
ンチが外ポンチを押し拡げる際の成形ポンチの状態を示
す第１図と同様の図、第３図は、ラムの下死点での成形
ポンチの状態を示す第１図と同様の図、そして、第４図
は、ラムの上昇時における成形ポンチの型抜き状態を示
す第１図と同様の図である。

まず、第１図に基づき、本実施例における液圧成形装置
10の構成を説明する。

液圧成形装置10は、加圧液12が収容された液体ドーム14
が下部に設けられ、液体ドーム14の上方には内ポンチ16
と外ポンチ18a、ｂが取り付けられたラム20が配設され
ている。

図示しないが、液体ドーム14には、加圧液12の供給孔と
排出孔が設けられ、排出孔は、リリーフ弁と接続され、
加圧液12が一定圧を超えると、加圧液をドレンへ逃がす
ようにされている。

液体ドーム14には、ロアブランクホルダ22aが取り付け
られており、アウターテーブル24に取り付けられたアッ
パブランクホルダ22bとの間にブランクＷを挟持するよ
うにされている。

内ポンチ16は、角柱状をしており、先端に成形部16a
と、成形部16aに連続して成形される先細のテーパ面16b
1、２と、それに続く互いに平行な二つの側面部16c1、
２からなる。側面部16c1、２の基部には、フランジ16d
1、２が形成されており、フランジ16d1、２はボルト
（図示しない）を介してラム20へ取り付けられている。

外ポンチ18a、ｂは、先端の成形部24a、ｂを有する。成
形部24a、ｂには、負角部が形成されている。負角部に
は、互いに平行な二つの側面部26a、ｂが続き、それら
の基部には、フランジ28a、ｂが形成されている。ま
た、外ポンチ18a、ｂの内側には、２段に渡り形成され
たテーパ内面30a、ｂ、32a、ｂとそれらにそれぞれ連続
して内側面部34a、ｂ、36a、ｂを備えている。

内ポンチ16のテーパ面16b1、２は、外ポンチ18a、ｂの
テーパ内面30a、ｂ、32a、ｂとそれぞれ摺接可能とされ
ている。なお、テーパ内面30a、ｂとテーパ内面32a、ｂ
は、同じテーパ角度および稜線長さを有している。そし
て、内ポンチ16と外ポンチ18a、ｂは、軸方向への相対
移動が可能とされており、この軸方向への相対移動によ
って、軸直角方向への接近、離間が生じるようにされて
いる。

次に、外ポンチ18a、ｂの軸方向への移動を所定範囲で
規制する第１拘束手段と、外ポンチ18a、ｂの軸直角方
向への移動を所定範囲で規制する第２拘束手段について
説明する。

外ポンチ18a、ｂは、そのフランジ部28a、ｂに摺動部材
38a、ｂが設けられており、その摺動面と内ポンチ16の
フランジ16d1、２との間にそれぞれコイルバネ40a、ｂ
が取り付けられている。このコイルバネ40a、ｂは、内
ポンチ16と外ポンチ18a、ｂとの軸方向の相対距離に応
じて伸縮するようにされている。なお、フランジ16d1、
２には、ストッパ42a、ｂが設けられている。また、外
ポンチ18a、ｂのフランジ28a、ｂには、摺動部材44a、
ｂが取り付けられており、アッパブランクホルダ22bに
設けられた油圧シリンダ46a、ｂのロッドとその摺動面
が当接可能とされている。コイルバネ40a、ｂ、ストッ
パ42a、ｂ、油圧シリンダ46a、ｂで第１拘束手段が構成
されている。

また、外ポンチ18a、ｂは、側面部26a、ｂに軸方向に延
びる貫通溝48a、ｂが形成されている。内ポンチ16は、
内部が中空部16eが形成され、側面部16c1、２に貫通孔5
0a、ｂが形成されている。そして、貫通溝48a、ｂと貫
通孔50a、ｂを貫通する連結棒52a、ｂが挿通されてお
り、連結棒52a、ｂの両端はフランジとされ、貫通溝48
a、ｂと貫通孔50a、ｂの抜け止めされている。中空部16
eとフランジの間には、コイルスプリング54a、ｂ（54a
は図示せず）が介装されている。コイルスプリング54
a、ｂは、内ポンチ16と連結棒52a、ｂの中空面16e側の
フランジとの間を常時開くように付勢する。外ポンチ18
a、ｂは、内ポンチ16と外ポンチ18との当接の仕方によ
って、内ポンチ16に対してコイルスプリング54a、ｂの
付勢に打ち勝って離間し、コイルスプリング54a、ｂの
付勢力によって接近するようにされている。両端フラン
ジを備えた連結棒52a、ｂによって第２拘束手段が構成
される。

次に、上述の液圧成形装置10の作動について、説明す
る。

ラム20の上死点においては、第１図に示すように、外ポ
ンチ18a、ｂは、内ポンチ16に対して軸方向に相対的に
最も離間している。内ポンチ16のテーパ面16b1、２は、
外ポンチ18a、ｂのテーパ内面30a、ｂに当接しており、
内ポンチ16の突出部16aは、外ポンチの内側面部34a、ｂ
に接している。この状態でコイルスプリング40a、ｂ
は、フランジ28a、ｂの摺動部材38a、ｂの摺動面と内ポ
ンチ16のフランジ16d1、２との間を、わずかな力で付勢
している。また、油圧シリンダ46a、ｂは作動状態であ
り、そのロッドがフランジ28a、ｂの摺動部材44a、ｂの
摺動面に当接しているため、外ポンチ18a、ｂは、ブラ
ンクＷに対して、軸方向への移動を規制されている。ま
た、コイルスプリング54a、ｂは、外ポンチ18a、ｂと内
ポンチ16を軸直角方向へ接近するように、連結棒52a、
ｂを付勢している。

次に、ラム20の下降につれて内ポンチ16も下降する。こ
のとき、外ポンチ18a、ｂは、油圧シリンダ46a、ｂによ
って下降を拘束されている。すると、第２図に示すよう
に、内ポンチ16のテーパ面16b1、２は、外ポンチ18a、
ｂのテーパ内面30a、ｂをコイルスプリング54a、ｂの付
勢力に打ち勝って押し拡げ、外ポンチ18a、ｂに相対的
に接近する。その際、油圧シリンダ46a、ｂのロッド
は、摺動部材44a、ｂの摺動面上を摺接する。なお、こ
の状態において、コイルスプリング40a、ｂは、外ポン
チ18a、ｂと内ポンチ16の相対的な接近によって付勢力
を得るが、コイルスプリング40a、ｂの付勢力より油圧
シリンダ46a、ｂの押圧力のほうが大きいため、圧縮さ
れる。この時点でストッパ42a、ｂは、フランジ28a、ｂ
に当接していない。

ラム20がさらに下降すると、内ポンチ16と外ポンチ18
a、ｂが相対距離を縮め、ストッパ42a、ｂがフランジ28
a、ｂに当接した段階で内ポンチ16のテーパ面16b1、２
が外ポンチ18a、ｂのテーパ内面32a、ｂと当接する。こ
の時点で油圧シリンダ46a、ｂの作動が解除されるた
め、外ポンチ18a、ｂは内ポンチ16とともに下降し、ブ
ランクＷに当接して、ブランク28を押圧する。ブランク
Ｗが押圧されると、液体ドーム14内の加圧液12が加圧さ
れる。そして、加圧液12の静水圧によって、外ポンチ18
a、ｂの成形面22a、ｂ、と内ポンチ16の成形部16aにブ
ランクＷを押し付け、ラム20の下死点において成形面に
沿った形状にブランク28の成形が完了する（第３図に示
す）。この状態において、外ポンチ18a、ｂは、内ポン
チ16に対して軸方向に相対的に最も接近し、軸直角方向
に最も離間している。したがって、コイルスプリング40
a、ｂ、と54a、ｂには、最も付勢力が働いている。

型抜きに当たっては、第４図に示すようにラム20が上昇
すると、外ポンチ18a、ｂは、その負角部が成形品の負
角部分で拘束されているため、内ポンチ16のみが上昇す
る。内ポンチ16の上昇につれてその成形部16aが外ポン
チ18a、ｂのテーパ内面32a、ｂより上に移動すると、コ
イルスプリング54a、ｂの付勢力によって外ポンチ18a、
ｂが内ポンチ16へ接近する。これにより、外ポンチ18
a、ｂの負角部が成形品Ｗの負角部分からはずれる。上
ポンチ16の上昇によって連結棒50a、ｂが貫通溝52a、ｂ
の上端と接すると、連結棒50a、ｂを介して外ポンチ18
a、ｂが上昇する。この状態では、第４図に示すよう
に、内ポンチ16のテーパ面16b1、２と外ポンチ18a、ｂ
の内テーパ面30a、ｂが当接している。ラム20が上死点
に戻ると、油圧シリンダ46a、ｂが作動し上昇し、その
ロッドが外ポンチ18a、ｂの摺動部材44a、ｂの摺動面に
当接して、第１図に示す初期状態となる。

本実施例で説明した液圧成形装置10は、先端に成形面16
aとそれに続く先細のテーパ面16b1、２を有する内ポン
チ16と、内ポンチ16を挟むように配置した分割型からな
り、テーパ面16b1、２と当接するテーパ内面30a、ｂ、3
2a、ｂを備えてなる外ポンチ18a、ｂを設け、軸方向の
相対位置をコイルスプリング40a、ｂ、ストッパ42a、
ｂ、油圧シリンダ46a、ｂで規制するとともに、軸直角
方向の相対位置を連結棒52a、ｂで規制するようにし、
内ポンチ16と外ポンチ18a、ｂの型合わせ、型抜きを可
能としたものである。

本実施例によれば、ラム20の移動とそれに対応した油圧
シリンダ46a、ｂの制御を行うだけで、別のアクチュエ
ータを用いることなく、内ポンチ16と外ポンチ18a、ｂ
の軸方向および軸直角方向の相対位置を調整することが
できる。そのため、設備の信頼性が高くなるとともに、
余分なアクチュエータに伴う設備費用は低減できる。

以上、本考案の特定の実施例について説明したが、本考
案は、この実施例に限定されるものではなく、実用新案
登録請求の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含
されるものである。

〔考案の効果〕

以上より、本考案の液圧成形装置によれば、先細のテー
パ面で当接した内ポンチと分割形からなる外ポンチから
成形ポンチを構成し、内ポンチの外ポンチに対する軸方
向および軸直角方向の移動を規制するようにしたので、
ポンチを分割してポンチの動きに合わせて分割ポンチの
分離および一体化が図られ、負角部の成形および型抜き
がなされ、負角部の有するプレス成形品の液圧成形が可
能となった。

また、ラム側のポンチ周辺を改良するだけで従来の液圧
装置を利用することができ、設備費用が低減される効果
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、本考案にかかる液圧成形装置の
実施例を説明するための図面であり、第１図は、ラム上死点での成形ポンチの状態を示す液圧
成形装置の縦断面図、第２図は、ラムの下降時に内ポンチが外ポンチを押し拡
げる際の成形ポンチの状態を示す第１図と同様の図、第３図は、ラム下死点での成形ポンチの状態を示す第１
図と同様の図、そして、第４図は、ラムの上昇時における成形ポンチの
型抜き状態を示す第１図と同様の図である。第５図および第６図は、従来例を説明するための図面で
あり、第５図は、プレス装置における寄せ曲げ加工装置の正面
部分図、そして、第６図は、液圧成形装置の縦断面図、である。 10……液圧成形装置 12……加圧液 14……液圧ドーム 16……内ポンチ 16b1、２……テーパ面 18a、ｂ……外ポンチ 20……ラム 22a……ロアブランクホルダ 22b……アッパブランクホルダ 30a、ｂ……テーパ内面 32a、ｂ……テーパ内面 40a、ｂ……第１拘束手段（コイルスプリング） 42a、ｂ……第１拘束手段（ストッパ） 46a、ｂ……第１拘束手段（油圧シリンダ） 52a、ｂ……第２拘束手段（連結棒）

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】液体ドームに収容された加圧液に一側を接
するブランクに対して他側から成形ポンチを押圧するこ
とにより、加圧される液体の静水圧が成形ポンチに沿っ
た形状にブランクを成形する液圧成形を行うための装置
であって、液体ドームの上部に設けられるロアブランクホルダと、ロアブランクホルダとの間でブランクを保持するアッパ
ブランクホルダと、ラム側に固定され先細のテーパ面が形成されている成形
ポンチとしての内ポンチと、内ポンチのテーパ面に当接するテーパ内面が形成された
分割型からなり内ポンチのテーパ面とテーパ内面との摺
接によって軸方向への移動とともに軸直角方向へ分割型
が接近、離間する成形ポンチとしての外ポンチと、前記内ポンチが外ポンチから抜け出る方向にこれらの内
外のポンチの間に付勢力を生じさせる弾性部材と、前記内ポンチが外ポンチの内部に挿入されて外ポンチが
前記テーパ面およびテーパ内面によって軸直角方向に完
全に移動するまで外ポンチのブランクに向けた移動を阻
止する油圧シリンダと、前記外ポンチと内ポンチとの間に設けられ外ポンチが軸
直角方向へ所定範囲移動した際にこれらの内外のポンチ
を軸直角方向で連結して外ポンチの軸直角方向への移動
を規制する連結棒と、外ポンチを軸直角方向で内ポンチ側に付勢する弾性体と
を備えていることを特徴とする液圧成形装置。