JPH071049A - 制御式材料流動液圧成形方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望の部品のより正確な近似を可能にするた
めに、流体成形、引張成形および絞り成形の有利な利点
を組み合わせたシート金属を成形する装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 金属を直接形成するために液体を使用してシ
ート金属を成形する装置を提供する。この装置は成形す
べき部品用の部品はばき型を有するダイと、金属の一方
の表面とダイに形成された部品はばき型との間に空間を
生じて、ダイを横切って金属シートを保持するホルダ
と、金属を空間を通して移動させ、ダイに構成された部
品はばき型に接触させるのに十分、高い圧力で液体を直
接、シート金属に付与するための液圧シリンダとを備え
ている。ホルダは、金属の諸部分を部品はばき型を横切
って引張り、他の部分を部品はばき型に流入させるよう
に金属の制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシート金属成形分野に関
し、詳細には、シート金属を自動車のフェンダー、ド
ア、フード等のような部品へ液圧成形する装置および方
法に関する。

【０００２】

【従来技術および発明が解決しようとする課題】高生産
の調理器具、電気機器および自動車産業界、ならびに低
生産および中位生産の航空機、航空宇宙およびジョッブ
ショップ（job-shop) 産業界では、金属シートが様々な
異なるダイにより成形されており、ダイの種類および大
きさは特定の部品の形状および所期の用途により決めら
れる。種々様々なこれらの部品を成形するのに使用され
る１つの方法は在来の絞り加工法である。絞りダイで
は、素材をバインダ表面を横切って絞り、それにより金
属をバインダ表面から部品上へ流動させる。不運にも、
それにより可変且つ非一様な応力が部品全体にわたって
発生され、その結果、引張が局部化する。これにより、
厳しいはね返り問題および形状保持問題を生じ、これら
の問題により、特に大きい部品では、起こるはね返りの
量を予示することがほとんど不可能になる。このはね返
りまたは形状保持問題を解消するには、部品を過曲げす
る（所望の形状を越えて変形させる）ことが一般に行わ
れている。適切な過曲げ度を求めるには、多くのコスト
高な試し手順および誤差手順を必要とする。また、絞り
加工法では、かなりの量の材料の無駄がある。何故な
ら、バインダ表面を横切ってダイキャビティの中へ流れ
る金属を補償するために、素材は普通以上に大きいから
である。

【０００３】米国特許第 4,576,030号には、協働作用す
る雄および雌ダイ半体間からシート金属を１００％引張
成形することができる方法が述べられている。これは一
対の対向した係止ビードを設けることにより達成され、
これらの係止ビードのうちの少なくとも一方は、グリッ
パ鋼を閉じると、シート金属にその周囲で食い込むよう
になっている多数の間隔を隔てたビードを備えている。
これによりシート金属を均一に１００％引張成形するこ
とができ、その結果、形状保持品質がより高くなり、シ
ョック線および引張線の数が減少し、無駄が少なくな
り、且つ部品の全体強度が高められる。成形部品の品質
を高める他の手順は流体成形、すなわち、成形法におい
て加圧流体を素材の一方の側部に付与することである。
その利点としては、多用性が高められ、最終部品に対す
る仕上げが良好になり、用具および保守コストが低減す
る。「シート金属を液圧成形する装置および方法」と称
する米国特許出願第 07/855,815 号( 代理人の整理番号
(4397/21) ）には、素材の一方の側部に加圧流体を付与
することによりシート金属を引張成形する方法が述べら
れている。素材を上ダイの部品はばき型キャビティ内に
入れて１００％引張成形する。上記引張成形方法はシー
ト金属を好ましくは在来の複動プレスに装入することを
含む。ダイの上および下バインダに取付けられたグリッ
パビードは周囲でシート金属に食い込んで素材を適所に
保持し且つ素材を周囲に沿ってシールするように構成さ
れている。シート金属素材を把持してシールするのに特
に有利であるとわかったグリッパビードの種類は上記米
国特許第 4,576,030号に開示されているものである。プ
レスを閉じると、グリッパビードは金属に押し込まれて
その周囲をシールする。次いで、製造すべき部品用に構
成されたダイキャビティと反対のシート金属の側部に液
体を圧力下で付与する。液体の圧力は成形部品を製造す
るためにダイキャビティに対してシート金属を引張成形
するのに十分高い。

【０００４】これらの進歩は部品の品質を向上させ且つ
製品の設計の限度を伸ばす続けてきたが、１００％引張
成形の利点を得ることができない部品形状がある。詳細
には、或る部品は、素材を１００％引張った後、形状の
伸び要件が素材材料の伸び要件を上回るような領域で薄
化を引き起こす形状を有することがある。また、素材材
料の引き裂きが起こることもある。素材材料の薄化また
は引き裂き問題を除去しないなら、これらの問題を減じ
ながら、所望の部品のより正確な近似を可能にするため
に、流体成形の有利な特徴と、引張成形の利点と、絞り
成形の融通性とを組み合わせた在来の複動プレスに使用
可能な特定の成形用具を提供することが望ましい。従来
技術の方法および装置を使用する際の他の問題は、より
大きい部品を成形しているとき、非常に高い全液圧がダ
イに発生され、プレスに伝達されると言う点である。例
えば、自動車フードは一般に約 2000 平方インチの面積
を有する。所望の成形圧力が 4000 psi である場合、ダ
イに作用する力は 2000 平方インチx 4000 psiであり、
これは4000トンに等しい。かかる力は外側素材ホルダを
横切ってかかっているダイを撓ましてグリッパを外すの
に十分に開放してしまう。ダイのわずかな撓みでも、グ
リッパビードを外して液圧を洩らす。液体の圧力がダイ
の形状を歪めないようにするには、高いトン数定格のプ
レスを使用しなければならない。しかしながら、これに
より操作コストを著しく高める。更に、十分なトン数の
在来のプレスは高い成形圧力を必要とする大きい部品に
は利用可能ではない。

【０００５】成形工程中、上ダイおよび下ダイを互いに
確実に係止する機構を提供することが望ましい。かかる
確実性により、低トン数のプレスを成形法に使用するこ
とができる。本発明の目的は所望の部品のより正確な近
似を可能にするために、流体成形、引張成形および絞り
成形の有利な利点を組み合わせたシート金属を成形する
改良装置を提供することである。本発明の他の目的は特
定の成形用具の上ダイに構成された所望のはばき型の周
囲に沿って変化する輪郭を有する雄ビードの形態の、流
体成形、引張成形および絞り成形の有利な利点を組み合
わせるための手段を提供することである。本発明の他の
目的は、再構成のためのコストおよび時間が最小にな
り、様々な異なる部品を成形するのにより優れた多用性
をもたらすシート金属を成形する装置を提供することで
ある。本発明のなお一層の目的は、実質的に自蔵式であ
る、シート金属を液圧成形する装置を提供することであ
る。本発明の他の目的は液圧成形をより効率的にし、在
来のプレスに容易且つ安価に使用することができる係止
機構を提供することである。

【０００６】本発明の他の目的はシート金属の引張成形
により金属部品を液圧成形するのに低トン数プレスを使
用することができるようにした簡単且つ安価な機構を提
供することである。本発明の更に他の目的は、プレスを
開放すると、自動的に開放すると言う点で作動安全な係
止機構を提供することである。本発明の更に他の目的
は、成形操作中、プレスのダイを閉鎖状態に保つ簡単、
効率的、安価且つ安全な機構を提供することである。本
発明の更に他の目的は液圧を付与して成形部品を形成す
るときにダイが撓むのを防ぐようにダイの未支持側部の
中心近くに位置決めされた係止機構を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決する手段】本発明は、標準の複動プレス内
で作動するようになっており、様々な異なる部品を金属
シートから成形するようになっている自蔵制御式材料流
動液圧成形ダイ装置である。第１および第２の垂直方向
に往復移動するスライドを有する標準の複動プレスに基
本ダイが設けられ、この基本ダイは外側スライドに取付
けられたライザと、マニフォールドの形態の基部と、タ
ブにより構成された流体溜め部と、基部に連結された液
圧シリンダ組立体とを有している。液圧シリンダ組立体
の各々は上方に延びるピストンロッドを有しており、こ
のピストンロッドはプレスの内側スライドの各下方スト
ロークにより係合降下される。成形すべき特定の部品用
の特定の成形用具が設けられ、この成形用具はライザお
よびマニフォールドに対して垂直方向整合状態に設けら
れた合わせ上／下ダイを有している。上ダイは下向きの
部品はばき型キャビティを構成している。供給された素
材またはコイルのようなシート金属を素材ロケータによ
り下ダイ上に位置決めする。好ましくは、シート金属を
上ダイと下ダイとの間に挟み、それにより素材の周囲を
上ダイおよび下ダイにそれぞれ形成された雄ビードと雌
ビードとの間に把持する。次いで、外側スライドが留ま
っている一方、内側スライドは下方に移動してシリンダ
組立体の上方に延びるロッドに係合してこれらのロッド
を作動し、液圧流体をマニフォールドおよび下ダイの通
路を通って挟持された素材と下ダイとの間の領域に押し
入れる。加圧液体は素材を上ダイの部品はばき型に押し
つける。雄ビードにより素材の周囲の及ぼされた制御に
より、素材の諸部分を引張り、他の部分を上ダイに構成
されたモールドキャビティに流入させる。

【０００８】成形操作の終了時に、内側および外側スラ
イド両方を上昇させ、シリンダ組立体のピストンロッド
をガスばねにより上昇させる。外側スライドが上方に移
動して上ダイを一緒に持ち上げると、成形された部品と
下ダイとの間に捕獲された加圧流体はすべて下ダイのま
わりから漏れ出て流体溜め部として機能するタブに入
る。溜め部は液圧シリンダ組立体用の液溜めである。か
くして、装置は自蔵式であり且つ流体再循環式である。
本発明の装置により異なる部品を成形したい場合、特定
の成形用具、即ち、上ダイおよび／または下ダイを所望
の部品はばき型を構成する特定の成形用具と交換する。
特定の成形用具の上ダイに構成された雄ビードはその特
定の成形用具により構成される部品を成形するために必
要な制御を及ぼす。装置の残部は適所に留まり、様々な
異なるシート金属部品を成形するために異なる特定の成
形用具と共に長年の間、併用される。係止機構が標準の
複動プレス用に改装されており、この係止機構は内側ス
ライドに設けられたドライバーと、係止位置から係止解
除位置まで、およびその逆に回動される係止アームと、
内側スライドを降下すると、ドライバーを差し向ける方
のライザの側部に設けられたドライバーブロックとを有
している。係止アームはリップを有しており、このリッ
プは、成形工程中、上ダイをその閉鎖位置に保持するた
めに、アームがその係止位置にあるとき、上ダイの上面
の一部の上に載る。係止アームと、上ダイをライザに連
接するリテーナブラケットとの両方には確動リターン(p
ositive return) が設けられており、この確動リターン
は、成形方法が終了すると、係止アームをその係止解除
位置へ押す。

【０００９】

【実施例】本発明の原理を理解し易くするために、図面
に示す実施例について以下に説明し、同じことを説明す
るのに特定の語を使用する。それにもかかわらず、本発
明の範囲を限定しようとするものではなく、本発明が関
係する当業者には、通常思い浮かぶような、図示の装置
における変形例および更にの変更例、および図示のよな
本発明の原理のなお一層の応用が意図されることはわか
るであろう。図１は本発明の第１の好適な実施例による
シート金属を液圧成形する装置１０の正面立面図を示し
ている。装置１０は在来の複動プレスで作動するように
なっている。このようなプレスは一般に外側スライド１
１（一般に外側素材ホルダと呼ばれている）を有してお
り、この外側スライド１１は矩形の管形状を有し、垂直
方向に往復移動可能に設けられている。同様な形状の内
側スライド１３が同様に外側スライド１１内に入れ子式
に垂直方向に往復移動可能に設けられている。スライド
１１、１３は、当業者には周知のように、それらの上方
の別々のリンケージ（図示せず）によって独立して上下
に移動される。本実施例の装置１０は基本ダイおよび特
定の成形用具を備えている。基本ダイは使用者の資本設
備の一部よりなる。すなわち、基本ダイは様々な異なる
部品を製造するために非常に長い時間にわたって使用す
るようになっている装置の要素を有している。他方、特
定の成形用具は実際に部品を成形する相互交換可能な取
付体を備えている。特定の成形用具は、基本ダイ内に設
けられて基本ダイにより作動され、また異なる部品を成
形する度に交換される諸構成要素で構成されている。

【００１０】ここで使用する場合の「素材」とは、上ダ
イ１２と下ダイ１４との間に位置決めされ、本発明によ
り成形しようとするシート金属の一部を指している。素
材は一枚のシート金属（図３に１６として示す）でもよ
いし、或いは漸進ダイにおけるようにシート金属（図示
せず）製コイルの一部でもよい。基本ダイは標準の複動
プレスに固着され、一般にライザ１８、マニフォールド
２０、および好ましくは４ポスト型液圧シリンダ組立体
（図３に２４、２６、３２、３３として示してある）を
有している。ライザ１８は外側スライド１１とともにユ
ニットとして移動するように外側スライド１１に固定さ
れており、またライザ１８は４ポスト型液圧シリンダ組
立体間で垂直方向に往復移動するように寸法決めされて
いる。ライザ１８は在来の手段により外側スライド１１
に固着されている。複動プレスは基板２８により構成さ
れたタブ２２内に配置されており、基板２８は外方に延
びて起立側壁部３０へ変化している。タブ２２は、後で
詳細に説明するように、シリンダ組立体用の流体溜め部
として作用する。タブ２２の基板２８には、マニフォー
ルド２０が在来の手段により固着されている。このマニ
フォールド２０は水平通路４４と、これらに連結した垂
直通路４６とを構成しており、これらの通路４４、４６
により、シリンダ組立体により圧送された流体を下ダイ
１２と連通させることができる（後で詳細に説明す
る）。

【００１１】特定の成形用具の下ダイ１２はマニフォー
ルド２０に固着されている。下ダイ１２には、その上向
き表面４８に開口している垂直通路４７が構成されてい
る。下ダイ１２は、マニフォールド２０の垂直通路４６
が下ダイ１２の垂直通路４７と整合されるように、適切
なクロスキー（図示せず）によりマニフォールド２０上
で水平方向に整合されている。特定の成形用具の上ダイ
１４は浮動構成でライザ１８に固着されている。より詳
細には、上ダイ１４は、これが下ダイ１２と接触してい
ないとき、略 12.7 cm(5 インチ) （図１に示していな
い）ライザ１８から離されている。図１１を参照する
と、ライザ１８の各側には、２つのリテーナブラケット
１９が位置決めされており、上ダイ１４の各側には、２
つのリテーナピン２１が位置決めされている。これらの
リテーナピン２１およびブラケット１９はダイ１４およ
びライザ１８を互いに連接している。より詳細には、ブ
ラケット１９のスロット２３によれば、リテーナピン２
１はこのスロット２３内を摺動し得る。上ダイ１４が下
ダイ１２と接触していないとき、上ダイ１４はライザ１
８から最も離れている。ダイ１４が下ダイ１２と接触す
ると、ピン２１はブラケット１９のスロット２３に沿っ
て垂直方向上方に摺動し、それにより上ダイ１２とライ
ザ１８との分離を縮める。外側スライド１１が図１およ
び図１１に示すようにその最終位置まで降下すると、ピ
ン２１はブラケット１９のスロット２３の頂部に達し、
上ダイ１４はライザ１８と接触状態になる。

【００１２】ダイ１４をダイ１２上まで閉じるときに完
全な整合を助成し且つ確保するために、上ダイ１４の各
コーナには、一対のヒールブロック６０（第１および第
６図）が固着されている。各ヒールブロック６０には、
その内向き下部分に青銅摩耗板６２が設けられており、
これらの摩耗板６２は下ダイ１２の外側面と接触し、こ
の外側面に沿ってヒール作用する。それにより、外側ス
ライド１１および上方ライザ１８が急速に降下して上ダ
イ１４を下ダイ１２上に至らせる毎に、ダイ１２、１４
は確実に完全に水平方向に整合される。図２はライザ、
上ダイおよび下ダイを取り外した状態の図１に示す装置
１０の側立面図である。図２は本発明による４ポスト型
シリンダ組立体の一部をなす液圧シリンダユニットのう
ちの２つのユニット２６、２２を示している。装置の他
方の側には、２つの同一のシリンダユニットが設けられ
ている（図３に２４、３３として示されている）。４ポ
スト型シリンダ組立体は同一であり、シリンダ２６の下
記説明は残りの３つのシリンダユニットに同等に当ては
まる。シリンダユニット２６は下ヘッド３８、シリンダ
４０およびピストンロッド４２を有している。これらの
シリンダユニットは当業者に周知のようにボルト又はね
じのような在来の手段によりタブ２２の床部２８に取付
けられている。ピストンロッド４２は種々の鋼を介して
内側スライド１３の底部に連結されており、内側スライ
ド１３の移動と協働するようになっている。好ましく
は、ピストンロッド４２は在来の手段によりカラー４３
に取付けられている。ピストン４２のリーチを延長する
ように在来の手段によりカラー４３に止められたプレー
トには、別体のブロック４４が溶接されている。ストー
クおよびプレスの差を調整するために他の別体のブロッ
ク４５をブロック４４の頂部に設けるのがよい。ブロッ
ク４５、従ってピストンロッド４２および内側スライド
１３の底部は、ブロック４５の底部を通って内側スライ
ド１３の面の中へ延びるねじ（図示せず）のような適切
な手段によりユニットとして移動するように手でしっか
り連結される。各シリンダユニットは好ましくは 45.72
cm (18 インチ) ストロークの15〜66ガロン容量に適合
されているが、これらのパラメータは装置１０全体の大
きさおよび容量に伴って変化する。

【００１３】各シリンダユニットの各側には、一対の垂
直方向に重ねられたガスばね３４、３６が設けられてお
り、一対のうちの２分の１のみが図２に示してある。両
ガスばね３４、３６は互いに対向して設けられている。
下ばね３４は、適切には、その基部５２がばね３４をぴ
ったり固着するための押えねじのような在来の手段によ
り基ブロック５４を介してシリンダの基部３８に固定さ
れている。下ばね３４のピストンロッド（図示せず）に
は、カップラ６０が取付けられている。上バネ３６のピ
ストンロッド（図示せず）はカップラ６０のポケット
（図示せず）に位置する。バネ３６の基部はピストンロ
ッド４２に連結されているカラー４３に在来の手段によ
り取付けられている。（図１に示す）ブロック５０の内
側には、シリンダユニットをマニフォールド２０に連結
してマニフォールド２０の水平通路４４とシリンダユニ
ットとの間の流体連通を行う逆止流れ弁（図示せず）が
設けられている。変更例として、米国特許出願第 07/85
5,815 号に記載のように２ポスト型液圧シリンダ組立体
を使用してもよい。しかしながら、４ポスト型液圧シリ
ンダ組立体が好ましい。何故なら、４ポスト型液圧シリ
ンダ組立体は高い圧力で大量の流体を送り出し、それに
より、この組立体により送り出された液圧を使用して複
雑な部品を構成し得るからである。２ポスト型液圧シリ
ンダ組立体について述べられているように（従って、詳
細には説明しなくともよい）、フィルタ組立体、流体戻
り／弁組立体が適切なようにシリンダ組立体の下ヘッド
３８内にこれと連結状態に設けられている。

【００１４】内側スライド１３により圧力が各シリンダ
ユニットに及ぼされるので、シリンダユニットのピスト
ンロッド４２およびブロック４４、４５は降下されると
きに捩じれ、それにより、ピストンロッド４２が降下す
るときに、垂直方向に重ねられたガスばね３４、３６を
も捩じる傾向がある。この捩じり作用を阻止するため
に、各シリンダユニットの両側にストローク調整／回転
防止組立体４１が設けられている（図３参照）。図１０
に詳細に示すように、組立体４１は内側摺動部材４５お
よび不動部材４７を備えている。不動部材４７はシリン
ダユニットの基ブロック５４およびシリンダ４０の側部
に取付けられている。内側摺動部材４５は一端がカラー
４３に取付けられている。不動部材４７は内側摺動部材
４５を受け入れるようになっている。内側摺動部材４５
は、不動部材４７内で摺動自在であり、カラー４３、従
ってロッド４２が上昇されたり、降下されたりするとき
に摺動する。ピストンロッド４２の伸張、従ってシリン
ダユニットにより行われるストロークを制御するため
に、ピン５１を受け入れるように、穴４９が不動部材４
７に沿ってあけられている。不動部材に沿った任意の穴
４９にピン５１を装入することができる。内側部材４５
は図示にのようにその中心に沿って全く開放しており、
水平の基部５３で終わっている。ピン５１を不動部材に
沿った特定の穴４９に装入することによって、内側部材
４５の基部５３がその穴を通り過ぎて垂直方向に移動す
るのを防ぐ。かくして、ピン５１の装入によりシリンダ
ユニットのストロークを制御し、変化させることができ
る。また、ピストンロッド４２およびブロック４４、４
５を降下すると、組立体４１はカラー４３、従って、ピ
ストンロッド４２およびブロック４４、４５が捩じれる
のを防ぐ。

【００１５】図３は、タブ２２と、シリンダユニット２
４、２６、３２、３３よりなる４ポスト型シリンダ組立
体と、下ダイ１２とを示す第１の装置の下半部の平面図
である。先に述べたように、装置１０は壁部３０により
取り囲まれたタブ２２に収容されている。タブ２２の各
コーナには、シリンダユニットが設けられている。タブ
２２の実質的に中心には、下ダイ１２が（鎖線で示す）
マニフォールド２０に設けられている。下ダイ１２の各
コーナには、ストッパブロック７２を位置決めした凹部
７０が設けられている。各ストッパブロック７２は上ダ
イ１４および下ダイ１２を接触しないように被成形素材
の金属厚さの２分の１に略等しい量で寸法決めされて設
けられている。かくして、素材を両ダイ１２、１４間に
位置決めした状態で上ダイ１４を降下させるとき、スト
ッパブロック７２は上ダイ１４の下向き表面に接触しな
い。しかし、ダイ１４１を降下させ、両ダイ１２、１４
間に素材が位置決めされていない場合、上ダイ１４の下
向き表面はストッパブロック７２に接触し、それにより
ダイ１２、１４を接触しないようにする。先に説明した
ように、下ダイ１２およびマニフォールド２０に構成さ
れた通路は下ダイ１２の上面の種々の箇所で下ダイ１２
の上面に開口している。６つの開口部４７のみを図３に
示してあるが、所望の部品はばき型の大きさおよび複雑
性によっては、それ以上またはそれ以下の開口部が必要
とされる。

【００１６】所望の部品はばき型は上ダイ１４に構成さ
れる。ダイ１４により定められた部品はばき型の周囲を
図３に線７４として示してある。素材１６はロケータ７
６およびリフタ７７により取り囲まれた下ダイ１２に位
置決めされて示されている。ロケータ７６およびリフタ
７７は部品はばき型を構成する周囲７４の外側に位置決
めされている。ロケータと台形領域８０により示す周囲
７４との間には、上ダイの雄ビードおよび下ダイの雌ビ
ードの形態の把持ビード（これらは図７ないし図９を参
照して後で詳細に説明する）が位置決めされている。こ
れらのビードは周囲７４の４つの側部すべてに沿って延
びている。図４は上ダイ１４を下ダイ１２上に降下させ
た状態でリフタ７７の横断面を示している。下ダイ１２
には、垂直方向に延びるボア７８が構成されている。こ
のボア７８は円形の横断面を有している。ボア７８の頂
部には、ストッパ８１が設けられている。このストッパ
８１には、直径がボア７８の直径より小さい円形横断面
を有するボア８２が構成されている。ストッパ８１はボ
ア７８の中へ延びる隆起部８４を形成している。リフタ
７７はボア７８に位置決めされている。リフタ７７は２
つの部分８６、８８により構成されている。部分８８は
ストッパ８１に形成されたボア８２の直径よりわずかに
小さい直径を有する円形横断面のロッドである。部分８
６はキャビティ９０を構成した円筒形である。部分８６
の外径はボア７８の直径よりわずかに小さい。ロッド８
８がシリンダ部分８６と出会うところに棚部９２が形成
されている。キャビティ９０の寸法により、コイルばね
（仮想線で示してある）はキャビティ９０内に嵌まり得
る。

【００１７】リフタ７７を下ダイ１２に設置するには、
まずボア７８をあける。次いで、ダイ１２の一部を除去
し、後でストッパ８１と置き換える。次いで、コイルば
ねを下ダイ１２のボア７８に落とし入れる。コイルばね
がキャビティ９０の内側に嵌まるように、リフタ７７を
挿入する。ばねは自然にその細長い状態になる。次い
で、リフタ７７を押し下げ、それによりばね９４を圧縮
し、ストッパ８１をボア７８上に位置決めする。リフタ
７７から圧力を除去すると、コイルばね９４は自然にそ
の細長い状態に戻ろうとするが、リフタ７７はストッパ
８１によりボア７８から出るのを防がれる。ばね９４が
その細長い状態に戻ろうとするとき、リフタ７７は下ダ
イ１２の表面に向けて移動する。棚部９２はストッパ８
１に当たってリフタ７７をそれ以上移動しないようにす
る。リフタ７７のロッド８８は下ダイ１２の表面より略
1.27 cm (0.5 インチ) 上を延びる。上ダイ１４を下ダ
イ１２上に降下させると、図４でわかるように、ダイ１
４の平らな表面はリフタ７７をボア７８に押し入れる。
図３でわかるように、ロケータ７６は、そのロッド８８
が下ダイ１２より略 3.175 cm (1.25 インチ) 上を延び
る以外は、図４に示すリフタ７７と同じである。図３で
わかるように、下ダイ１２の前部および後部に１つのリ
フタ７７が設けられている。ロケータ７６はリフタ７７
の各側で下ダイ１２の側部に沿って位置決めされてい
る。装置の作動についてロケータ７６およびリフタ７７
の機能をより詳細に説明する。

【００１８】図５は上ダイ１４を下ダイ１２上に降下さ
せた状態の図３の線５─５に沿った横断面図を示してい
る。下ダイ１２の表面は、谷部１０６で接合された中央
で下方に傾斜した平らな表面１０４の外側に水平方向に
平らな外面１００を有している。下ダイ１２の水平方向
に平らな表面１００には、雌ビード１１０が形成されて
いる。この雌ビード１１０は、図３で台形８０の形状で
あるとわかるように、部品はばき型を構成する周囲７４
のちょうど外側に位置決めされている。上ダイ１４は下
向きのダイ表面を有している。上ダイ１４の表面は、曲
線１１６で接合された中央で下方に傾斜した平らな表面
１１４の外側に水平方向に平らな外面１１２を有してい
る。上ダイ１４の水平方向に平らな表面１１２には、雄
ビード１２０が形成されている。雌ビード１１０と同様
に、雄ビード１２０は部分はばき型の周囲７４のちょう
ど外側に延びている。雄ビード１２０は、上ダイ１４を
降下すると、雄ビード１２０が雌ビード１１０により形
成されたキャビティの内側に嵌まるように、雌ビード１
１０と垂直方向に整合されている。図７ないし図９を参
照して雄ビードおよび雌ビードを詳細に説明する。雄ビ
ード１２０の周囲内に位置決めされた上ダイ１４の表面
は所望のはばき型を構成する。図５に示すように、所望
のはばき型は複雑な形状を有している。曲線１１６は急
な丸みを有しており、この丸みのまわりに素材を巻き付
けなければならなず、図５に示すように、箇所１１６の
右側には、深いキャビティが設けられており、このキャ
ビティの中へ素材が移動しなければならない。特定の部
品はばき型を図に示したが、本発明はいずれの特定の部
品はばき型にも限定されない。本発明は多数の形状を生
じるのに使用することができる制御式液圧成形に向けら
れている。また、図５に示す装置１０の各側には、後で
詳細に説明する係止機構１００が設けられている。

【００１９】図６は上ダイ１４を下ダイ１２上に降下さ
せた状態を示す図３の線６─６に沿った横断面図を示し
ている。雌ビード１１０により定められた周囲の内側に
位置決めされた下ダイ１２の表面は実質的に一定であ
る。雄ビード１２０により定められた周囲の内側に位置
決めされた上ダイ１４の表面は中央の窪みを構成してい
る。図７は下ダイ１２上に降下された上ダイ１４の一部
を示している。詳細には、雄ビード１２０は雌ビード１
１０により形成されたキャビティに係合されて示されて
いる。図３を参照して先に説明したように、雄ビード１
２０は台形８０の形状で周囲７４に沿って延びている。
周囲７４の内側には、上ダイ１４に構成された所望のは
ばき型が設けられている。雄ビード１２０は素材１６を
所望の成形部品を形成する液圧成形を制御する。この制
御は周囲７４に沿った雄ビード１２０の形状を変化させ
ることによって達成される。雄ビード１２０の変化は所
望の部品はばき型および素材の材料の特性に依存してい
る。図７では、雄ビード１２０は概ね矩形の横断面を有
するものとして示されている。雄ビード１２０により及
ぼされる制御はビード１２０のコーナ１２１の形状によ
り定められる。図７に示すようにコーナ１２１が鋭い場
合、ビード１２０は素材１６に食い込み、その位置で素
材がスリッピするのを防ぐ。図９を参照して説明するよ
うに、コーナ１２１が丸い場合、その位置で素材１６は
ビード１２０を通り過ぎて流動することができる。流動
量はビード１２０のコーナ１２０の曲率半径に依存して
いる。

【００２０】掛かる制御を行う必要を理解するために
は、所望のはばき型を考察しなければならない。図５を
参照すると、所望のはばき型は素材が巻きつけられる小
さい曲率半径の箇所１１６を有している。また、箇所１
１６の右側には、深いキャビティが設けられており、こ
のキャビティの中へ素材が移動しなけらばならない。当
業者には周知のように、素材の材質によっては、引き裂
きのような欠陥が起こる前に素材をどのくらいの量引張
ることができるかを定める制限がある。従って、１００
％引張り成形によると、所望の部品はばき型の複雑性お
よび使用する素材の特性のため、幾つかの部品は製造す
ることができない。かくして、素材を引張ることができ
るかどうか、および素材を流動させなければならないか
どかを定めなければならない。この決定をするために、
幾つかの要因を考慮しなければならないと言うことがわ
かった。一要因は所望のはばき型に対してプレスすべき
素材の元の長さである。第２の要因は素材の元の長さを
延長しなければならない最終長さである。最終長さは元
の長さを測定するのに使用された同じ２か所間の所望の
部品はばき型の長さである。第３の要因は素材が受ける
最大歪みである。最大歪みは素材の特性、特にゲージ(g
age)またはｎ値（n-value)に依存している。これらの３
つの要因を考慮し且つ下記式を使用するこにより、素材
を１００％引張ることができるかどうかを定める。

【００２１】０≦ 最大歪み％ −〔（最終長さ−元の
長さ）元の長さ〕ｘ１００ 式が満たされれば、素材は１００％引張成形することが
できる。式が満たされなければ、素材を上ダイ１４に構
成された部品はばき型の中へ流動させなければならな
い。図５を参照して式を本発明の部品はばき型に適用す
る。上ダイ１４の左側の雄ビード１２０から箇所１１６
までの素材の長さは略 152.4 cm (62 インチ）である。
部品はばき型のかかる部分に沿った素材の最終長さは略
165.1 cm (65 インチ) である。好ましくは２％〜７％
の範囲の最大歪みを有する素材を使用して、式を満た
し、従って、図５の左側の雄ビードは、液圧成形中に素
材１６に食い込んで素材がスリップするのを防ぐように
成形される。図５に示すように装置の右側を参照する
と、箇所１１６から雄ビード１２０までの素材の元の長
さは深いキャビティにより構成された部品はばき型の最
終長さより非常に短い。素材１６をキャビティの形状ま
で１００％引張ることができることがわかった。従っ
て、装置の右側の雄ビード１２０は、素材を雄ビード１
２０を通り越して所望の部品はばき型のキャビティの中
へ流動させるように成形されなければならない。

【００２２】図３をついては、素材に食い込み、素材を
側部７９から流動させるように雄ビード１２０を周囲の
側部７１、７３、７５に沿って成形するこにより所望の
部品はばき型を形成することができると言うことがわか
った。図８は、図７に示すように、素材の食い込み、そ
れによりシート素材が雌ビード１１０と摺動係合される
のを防ぐように成形された雄ビード１２０を示してい
る。ビードおよびシート金属素材を成形するのに使用さ
れたダイおよび材料の大きさのような要因によっては、
ビードの大きさおよび形状が多少変化することを理解す
べきであるが、下記の寸法要件が有意である。雄ビード
１２０は水平な基部分２００および縁部２０２を備えて
いる。ビードの全幅Ｗ１は好ましくは 2.54 cm (1.0 イ
ンチ) である。ビードの高さＨ１は好ましくは 0.97 cm
(0.38インチ) である。縁部は垂直軸線Ｖに対して好ま
しくは３０°で傾斜している。先に述べたように、雄ビ
ード１２０は概ね矩形の横断面を有している。ビード１
２０を制御するには、２つのコーナ２０４により作用を
定める。図８に示すように、コーナ２０４は水平基部２
００に交わっている平らな縁部２０２により鋭く形成さ
れている。

【００２３】雌ビード１１０は下ダイ１２のキャビティ
を形成している。雌ビード１１０の形状は既に述べた雄
ビード１２０とほぼ同じである。しかしながら、雄ビー
ド１２０と違って、雌ビード１１０はその周囲の全長に
沿って同じ形状を有している。雌ビード１１０は雄ビー
ド１２０と同じ全幅Ｗ１を有している。ビード１１０の
コーナは好ましくは 0.64 cm (0.25インチ) の半径を有
している。図８に示すように上ダイ１４を下ダイ１２上
に降下させると、雄ビード１２０のコーナ２０４は雄ビ
ードおよび雌ビードの基部分間および縁部分間で素材を
絞る。好ましくは、雄ビード１２０の基部２００と雌ビ
ード１１０の基部との間の距離は、上ダイ１４を下ダイ
１２上に降下させたとき、素材の厚さ− 0.254 cm (0.1
0 インチ) である。図９は雌ビード１１０と係合された
雄ビード１２０を横切って素材を流動させるように成形
された雄ビード１２０を示している。ビード１２０のコ
ーナ２０４は図７および図８に示すビードのコーナと比
較して丸い。好ましくは、コーナ２０４は 1.57 cm (0.
62インチ) の半径を有している。上ダイ１４を下ダイ１
２上に降下させると、素材は雄ビードと雌ビードとの間
に挟まれず、それどころか、素材はモールドキャビティ
への矢印方向に上ダイ１４に構成された所望の部品はば
き型の中へ流動することができる。

【００２４】現在のところ好適な実施例によれば、装置
１０は制御式材料流動液圧成形を行うように設計されて
いる。詳細には、上ダイ１４により構成された部品はば
き型は 0.076 cm (0.030インチ) の厚いシート金属素材
１６から形成すべき複雑な自動車デッキリッドである。
雄ビード１２０は上ダイ１４の一部であり、ＲＣ５８〜
６０の硬さを有している。雌ビード１１０は下ダイ１２
の一部であり、ＲＣ５８〜６０の硬さを有している。図
３を参照すると、周囲７４の３つの側部７１、７３、７
５に沿った雄ビード１２０は図８に示すように素材に食
い込むように成形されている。ビード１２０のコーナ２
０４は、素材をその縁部に沿ってビード１２０を通り越
して流動させるように、周囲７４の第４側部７９に沿っ
て丸くなっている。図９によれば、ビード１２０は第４
側部の実質的に一部に沿って成形されている。側部７９
から側部７９の中心に向かって 12.7 cm (5 インチ) よ
りなる変化領域では、ビード１２０の曲率半径は図８に
示す曲率半径から図９に示す曲率半径まで増大してい
る。部品はばき型の周囲７４に沿った雄ビード１２０の
コーナを変化させた結果、引張／絞り成形混成物を生じ
る。特定形状の雄および雌ビードを示したが、本発明は
図示のビードに限定されない。本発明によれば、米国特
許第 4,575,030号に記載のビードを使用することがで
き、この場合、ビードの輪郭は素材についての必要な制
御を行うように変更される。また、本発明では、素材材
料を或る領域で流動させ、他の領域では素材を把持する
他の手段を使用し得る。

【００２５】装置１０の作動を以下に説明する。基本ダ
イは本発明のホルダ／投入量変換器であり、上ダイおよ
び下ダイを備えてなる特定な成形用具は所望の部品を形
成するために相互交換可能な取付体を備えている。開放
位置では、内側スライド１３は上方位置にある。また、
外側スライド１１、ライザ１８および上ダイ１４はすべ
て、下ダイ１２から上方に数センチ（数インチ）離れた
上方位置にある。矩形のシート金属素材１６を下ダイ１
２の頂部に位置決めする。素材１６を図１に示す装置１
０の左側から装填する。ロケータ７６およびリフタ７７
はすべてそれらの上昇位置にある。ロケータ７６は、素
材１６をロケータ７６の縁部で案内し、それによりリフ
タ７７を素材１６の下に位置決めすることによって素材
１６を下ダイ１２に適切に位置決めするように素材を案
内する。素材１６は、最終的に位置決めされると、下ダ
イ１２の平らな表面に載る。素材を適切に装填した状態
で、外側スライド１１を降下させ、それにより上ダイ１
４を素材１６および下ダイ１２に向けて移動させる。上
ダイ１４の箇所１１６は素材１６に接触して素材１６を
箇所１１６に巻き付ける。外側スライド１１がその降下
を続けると、素材１６は一般に図１に示すダイ１２、１
４の表面の横断面に非常に似た形状を有する。ダイ１４
を完全に降下させると、雄ビード１２０は素材１６に押
しつけられ、雄ビード１２０および素材１６の両方は雌
ビード１１０により形成されたキャビティに押し入れら
れる。周囲７４の３つの側部に沿った雄ビード１２０は
素材１６に食い込み、その一方、周囲７４の第４側部７
９に沿った雄ビード１２０（図１および図５に示すよう
にダイの右側）により素材１６を所望のはばき型のキャ
ビティに流入させる。

【００２６】次いで、内側スライド１３を降下させ、て
ブロック４４、４５、カラー４３およびシリンダ組立体
のピストンロッド４２を押し下げ、それによりシリンダ
からの液圧流体を下方ヘッド３８の弁を通して通路４
４、４７、４９へ圧送して素材と下ダイ１２の上面４８
との間の領域へ入れる。本実施例で使用された流体は９
５％の水である。残りの５％は錆および腐食を防ぎ且つ
潤滑を助成する添加剤よりなる。この流体はＥ．Ｆ．ホ
ートン社からハイドロラブリック１２３の名で市販され
ている。下ダイ１２の上面４８に供給された流体は素材
１６を所望のはばき型に一致するように上ダイ１４の表
面に押しつけるのに十分な圧力のものである。素材１６
がビード１２０によりしっかり把持されるところの周囲
７４の３つの側部７１、７３、７５に沿って、素材１６
は所望のはばき型に引張り付けられる。ビード１２０に
より素材１６を第４側部７９に沿って所望の部分はばき
型に形成された深いキャビティに流入させる。上ダイ１
４に構成された部分はばき型キャビティ内で素材１６を
完全に成形するのに必要とされる液圧は素材の特性およ
び厚さおよび部品はばき型の種々の部分の形状により決
まる。従って、必要とされる液圧は、特定の成形用具を
交換する毎に、或いは素材１６のパラメータを変化させ
る毎に変化する。従って、各異なる成形操作ごとに必要
に応じて、シリンダ組立体の下方ヘッド３８に取付けら
れた圧力除去弁を調整する。また、所望の部品はばき型
を取り囲む雄ビードの形状は各特定の成形用具ごとに異
なる。

【００２７】液圧成形操作の完了後、内側スライド１３
は上昇し、シリンダユニットのガスばね３４、３６はカ
ラー４３を上方に押上げ、それによりピストンロッド４
２およびブロック４４、４５を上方に持上げて液圧シリ
ンダユニットを設定し直す。上ダイ１２と下ダイ１４と
の間から解放された或いは逃げた流体はタブ２２の基部
および壁部により形成された流体溜めパンの中へ落下
し、必要に応じて適切な弁付きポート（図示せず）を通
って下方ヘッド３８に吸い込まれる。かくして、装置１
０は自動再循環液圧系を備えている。内側スライド１３
を上昇させると、外側スライド１１も上昇されて上ダイ
１４を上昇させて素材および下ダイ１２から離なす。リ
フタ７７は急に上昇し、それにより金属を下ダイ１２の
平らな表面から持ち上げる。次いで、成形された素材を
手で或いは機械装置で装置１０から取り出す。装置１０
で異なる部品を成形したい場合、従来装置におけるよう
にプレスフレーム内のダイ構成要素、すなわち、しばし
ば 100000 ポンドより重い巨大な多部品構成要素の全集
合体を交換する代わりに、本発明で交換する必要がある
のは特定の成形用具およびダイ半体１２、１４だけであ
る。本発明の２つのダイ１２、１４は比較的小さく、合
わせて約１００００ポンドの重さである。これは従来技
術を上回る著しい経済上および論理的改良を表してい
る。

【００２８】係止機構は好ましくは在来の複動プレス、
詳細には図１に示す装置１０用に改装されている。この
係止機構は、本発明の制御式液圧成形プレス用に改装し
て示してあるが、米国特許第 4,576,030号に記載のよう
な他のプレスまたは上記の米国特許第 07/855,815 号に
開示されたプレスに使用してもよい。図５および図１１
を参照して、この係止機構を以下に説明する。係止機構
は１００として示してある。図５に示すように、装置１
０の各側に２つの同一の係止機構が位置決めされてい
る。この係止機構は３つの主要素を有している。まず、
内側スライド１３には、ドライバー２１０が内側スライ
ド１３とともに移動するように取付けられている。ライ
ザ１８の各側には、ドライバーガイド２１２が固着され
ている。当業者にはわかるように、ドライバーガイド２
１２は在来の手段により固着されている。ドライバーガ
イド２１２には、通路が構成されており、図５に示すよ
うに内側スライド１３を降下させると、ドライバー２１
０はこの通路を通って延びる。ドライバーガイド２１２
は、先に説明したように、上ダイ１２をライザ１８に連
接するブラケット１９（図１１）間に位置決めされてい
る。マニフォールド２０には、係止アーム２１６が（図
１１に示す）ピボットジョイント１１８を有するブロッ
クにより取付けられている。係止アーム２１６の直ぐ下
でタブ２２の基部２８には、傾斜面を有する載置ブロッ
ク２２０が連結されている。

【００２９】ドライバー２１０の端部は係止アーム２１
６に面した傾斜表面１２２を有している。好ましくは、
この表面は垂線に対して３１°の角度をなしている。係
止アーム２１６の頂部には、ドライバー２１０に面した
傾斜表面１２４が設けられている。好ましくは、表面１
２４は垂線に対して３６°の角度をなしており、傾斜表
面の頂部および低部での半径は大きい。傾斜表面１２４
と反対側の係止アーム２１６の頂部には、リップ１３０
が設けられている。アーム２１６がその係止位置にある
とき、アーム２１６のリップ１３０は上ダイ１４の頂部
の上方にあり、それにより上ダイ１４を図５に示すよう
に上方に移動しないようにする。アーム２１６が図５に
仮想で示すその係止解除位置にあるとき、リップ１３０
はダイ１４の頂部から外されている。好ましくは、リッ
プ１３０は上ダイ１４の頂部に設けられたブロック１３
１に載る。リップ１３０およびブロック１３１は好まし
くは水平線に対して５°の傾斜表面を有している。内側
スライド１３がその上昇位置にあるとき、ドライバー２
１０の表面１２２は係止アーム２１６の上方にあって、
アーム２１６と何ら接触しない。アーム２１６の基部１
６０は載置ブロック２２０に載り、かくしてアームは仮
想で示すように垂線から 3.75 °だけ上ダイ１２から離
れる方向に傾動される。内側スライド１３を降下させる
と、ドライバー２１０の傾斜表面１２２はアームの傾斜
表面と接触する。これらの表面が互いに接触すると、ア
ームはドライバー２１０によりダイ１４に押し向けられ
る。最終的に、アーム２１６がその起立係止位置にある
とき、ドライバー２１０は図１１に示すようにアームの
背面に沿って摺動する。

【００３０】図１１に示すように、係止アーム２１６
は、リテーナブラケット１９間にかかり、かくしてアー
ム２１６がその係止位置にあるとき、上ダイおよび下ダ
イの側部のかなりの部分を覆う。成形工程中、上ダイ１
４はシリンダ組立体により供給された液体からの高い圧
力にさらされる。上ダイ１４が撓む可能性はダイ１４に
及ぼされる流体圧が増大するにつれて高くなる。アーム
２１６はダイ１２、１４をそれらの側部で支持し、かく
して成形工程中、これらのダイを垂直整合状態に保つの
を助ける。図１１は図５に示す装置の右側から見た係止
位置にある係止アーム２１６を示している。ドライバー
２１０はその最も低い位置で示されている。ライザ１８
はブラケット１９内のリテーナピン２１がそれらの頂位
置にあるように上ダイ１４に押しつけられている。ま
た、図１１には、係止アーム２１６に面したリテーナブ
ラケット１９の側部に位置決めされた確動リターン２５
と、係止アーム２１６の両側に位置決めされた確動リタ
ーン２７とが示されている。変更例として、確動リター
ン２５を上記上ダイ１４に位置決してもよい。図１２は
ブラケット１９に位置決めされた確動リターン２７を示
している。この確動リターン２７は傾斜表面を有する鋼
ブロックよりなる。傾斜表面は好ましくは垂線に対して
３６°の角度をなしている。図１３は係止アーム２１６
の一方の側部に位置決めされた確動リターン２７を示し
ている。ブラケットに位置決めされた確動リターンと同
様に、この確動リターン２７は傾斜表面を有する鋼ブロ
ックよりなる。リターン２７の傾斜表面はアームの傾斜
表面と相補する。図５および図１１を参照すると、成形
工程が完了した後、上ダイ１４を上昇させることができ
るように、係止アーム２１６を傾動させてその係止解除
位置に戻さなければならない。ときどき、流体圧を除去
すると、上ダイ１４をわずかに上昇させて係止アーム２
１６が傾動してその係止解除位置に戻るのを困難にする
ことがある。確動リターン２７により、係止アーム２１
６はその係止解除位置に確実に戻ることができる。

【００３１】成形工程が完了すると、内側スライド１３
を上昇させ、それによりライザ１８およびブラケット１
９を上昇させる。ブラケット１９が上昇されると、ブラ
ケット１９上の確動リターン２６の傾斜表面が係止アー
ム２１６上の確動リターン２７の傾斜表面に係合し、そ
れにより係止アームを傾動させてその係止解除位置に戻
す。かくして、係止機構を在来の複動プレス用に容易に
改装することができ、それによりプレスをこのプレス液
圧成形工程に使用される高圧下で行うのに適合させるこ
とができる。本実施例は一度に一枚のシート金属を受け
入れるようになっているが、本発明はまた、コイル供給
構成（漸進ダイ）でシート金属を成形することを意図し
ている。このような装置は下方ストロークで成形部品を
切り離す切断装置を背面または出口側に設けている。本
発明を特定の好適な実施例について示し且つ説明した
が、本発明の基本特徴から逸脱することなしに、当業者
には、上記の変更例の外に幾つかの変形例および変更例
を行うことができることは明らかである。従って、本発
明の真の精神および有効範囲内であらゆる変形例および
変更例を保護することが出願人の意思である。

【図面の簡単な説明】

【図１】在来の複動プレスで作動するようになってい
る、本発明の第１の好適な実施例によるシート金属を液
圧成形する装置１０の正面立面図である。

【図２】４ポスト型液圧シリンダ組立体を構成する液圧
シリンダのうちの２つを示すためにライザ、上ダイおよ
び下ダイを取り外した場合の図１に示す装置の側立面図
である。

【図３】図１の装置の下半部の平面図である。

【図４】本発明によるリフタの横断面図である。

【図５】上ダイを下ダイ上に降下させた状態を示す、図
３の線５─５に沿った横断面図である。

【図６】上ダイを下ダイ上に降下させた状態を示す、図
３の線６─６に沿った横断面図である。

【図７】上ダイを下ダイ上に降下させたときに雄ビード
が雌ビードと係合された状態を示す横断面図である。

【図８】図７に示す雄ビードおよび雌ビードの拡大図で
ある。

【図９】図７および図８に示す輪郭と異なる輪郭を有
し、雌ビードと係合された雄ビードの横断面図である。

【図１０】本発明の第２の好適な実施例による回転防止
／ストローク調整組立体を備えて改装された液圧シリン
ダユニットの立面図である。

【図１１】図５の線１１─１１に沿った係止機構の一部
の側面図である。

【図１２】図１１に示す係止アームに設けられた確動リ
ターンを示す図である。

【図１３】上ダイを図１１に示すライザに連接するリテ
ーナブラケットに設けられた確動リターンを示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ シート金属の液圧成形装置 １１ 外側スライド １３ 内側スライド １２ 上ダイ １４ 下ダイ １６ シート金属 １８ ライザ １９ ブラケット ２０ マニフォールド ２１ ピン ２２ タブ ２３ スロット ２４、２６、３２、３３ 液圧シリンダ ２８ 基板 ３４、３６ ガスばね ４１ ストローク調整／回転防止組立体 ４２ ピストンロッド ４３ カラー ４４、４６ 通路 ４５ 内側摺動部材 ４７ 不動部材 ４９ 穴 ５１ ピン ７０ 凹部 ７２ ストッパブロック ７６ ロケータ ７７ リフタ ７８ ボア ８１ ストッパ ９０ キャビティ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 392023119 アームコ スティール カンパニー エル ピー ＡＲＭＣＯ ＳＴＥＥＬ ＣＯＭＰＡＮ Ｙ，Ｌ．Ｐ. アメリカ合衆国 オハイオ州 45043 ミ ドルタウン カーティス ストリート 703 (72)発明者 ラルフ イー ローパー アメリカ合衆国 インディアナ州 46226 インディアナポリス グレンケアン レ ーン 4205 (72)発明者 ギャリー エイ ウェッブ アメリカ合衆国 ミシガン州 48324 ウ ェスト ブルームフィールド ウィンドサ イド 1875

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形すべき部品用の部品はばき型を有す
   るダイと、 金属の一方の表面とダイに形成された部品はばき型との
   間に空間を生じて、ダイを横切って金属シートを保持す
   るホルダと、 金属を空間を通して移動させ、ダイに構成された部品は
   ばき型に接触させるのに十分、高い圧力で液体を直接、
   シート金属に付与するための液圧シリンダとを備えた、
   金属を直接形成するために液体を使用してシート金属を
   成形する装置において、 上記ホルダは、金属の諸部分を部品はばき型を横切って
   引張り、他の部分を部品はばき型に流入させるように金
   属の制御を行うことを特徴とするシート金属を成形する
   装置。
2. 【請求項２】 金属を直接形成するために液体を使用し
   てシート金属を成形する方法において、 金属の一方の表面とダイに形成された部品はばき型との
   間に空間を生じて、部品はばき型を構成したダイを横切
   って金属シートを保持し、 シートを空間を通して移動させ、ダイに構成された部品
   はばき型に接触させるのに十分、高い圧力で液体を直
   接、シート金属に付与し、 液体を付与するとき、シートの移動を制御し、その際、
   シートの諸部分をばき型を横切って引張り、他の部分を
   部品はばき型に流入させる、諸工程を有することを特徴
   とするシート金属を成形する方法。
3. 【請求項３】 金属を直接形成するために液体を使用し
   てシート金属を成形する装置において、 製造すべき部品用に成形されたダイと、 閉鎖周囲を構成するように金属シートを把持するための
   ビードとを備え、上記ダイはこれと上記シート金属との
   間に包囲空間を生じるように上記周囲を横切って延びて
   おりシート金属を上記空間に運び入れ、上記ダイと接触
   させてシート金属を上記ダイに一致させのに十分、高い
   液圧で液体を直接、シート金属に付与する手段を備え、 上記ビードは、シート金属をビードを通り越して移動し
   ないようにする第１輪郭からシート金属をビードを通り
   越して流動させる第２輪郭までの範囲の上記周囲のまわ
   りの変化輪郭を有しており、上記ビードはダイの形状お
   よびシート金属の特性に対処してあることを特徴とする
   シート金属を成形する装置。
4. 【請求項４】 液体を付与する手段は、 加圧液体を形成するために液体を加圧するシリンダ組立
   体と、 包囲空間と反対のシート金属の側に液体室を構成する囲
   い体と、 上記加圧液体を上記液体室に送入するための第１通路と
   よりなることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 【請求項５】 成形部品を製造するためにシート金属に
   直接付与される液体を使用して成形ダイに当ててシート
   金属を成形する方法において、 閉鎖周囲を構成するビードにより上記シート金属を上記
   成形ダイを横切って位置決めし、上記ダイはシート金属
   と成形ダイとの間に空間を生じるように上記周囲を横切
   って延びており、 成形部品を製造するためにシート金属を上記空間に押し
   入れ且つ上記成形ダイに押しつけるのに十分、高い液圧
   で液体を上記シート金属に付与し、周囲の諸部分は、ダ
   イの形状およびシート金属の特性により必要とされるな
   ら、シート金属を流動させる輪郭を有する上記ビードに
   より構成されており、周囲の他の部分はシート金属を移
   動しないようにする輪郭を有する上記ビードにより構成
   されていることを特徴とするシート金属を成形する方
   法。
6. 【請求項６】 上ダイおよび下ダイを有するプレスで金
   属シートを液圧成形するのに使用するためのラッチ留め
   機構において、 上ダイを把持するためのリップを有するラッチと、 製造すべき部品用に成形されたダイに当てて金属を成形
   するために、一旦液圧を付与したら、上ダイを分離しな
   いようにするために上記上ダイを把持するようにラッチ
   を係合させる手段とを備えたことを特徴とするラッチ留
   め機構。
7. 【請求項７】 上ダイおよび下ダイを有する液圧プレス
   に使用するラッチ留め機構において、 上記プレスに枢着された係止アームを備え、該アーム
   は、これがその係止位置まで回動されると、上ダイを把
   持するリップを有しており、 上記プレスの垂直方向に往復移動する部材に設けられた
   ドライバーを備え、該ドライバーは、これが降下される
   とき、上記アームをその係止位置まで回動させることを
   特徴とするラッチ留め機構。
8. 【請求項８】 上記ドライバーは、これが垂直方向に降
   下されて上記アームをその係止位置まで傾動させると、
   上記アームの傾斜表面に載る傾斜表面を有していること
   を特徴とする請求項７に記載のラッチ留め機構。
9. 【請求項９】 上記上ダイを上記下ダイから上昇させる
   とき、上記アームをその係止位置からその係止解除位置
   まで回動させる確動リターンを更に備えていることを特
   徴とする請求項７に記載のラッチ留め機構。
10. 【請求項１０】 上記確動リターンは上記アームに設け
    られた傾斜部材と、上記上ダイに設けられた傾斜部材と
    よりなることを特徴とする請求項９に記載のラッチ留め
    機構。