JPH07227623A

JPH07227623A - ダイ浮上型対向液圧成形装置

Info

Publication number: JPH07227623A
Application number: JP6020709A
Authority: JP
Inventors: Hideji Magara; 秀治真柄
Original assignee: Hitachi Zosen Corp; Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Current assignee: Kanadevia Corp
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1995-08-29

Abstract

(57)【要約】【構成】フレーム１のベッド部１ａに配置した外シリ
ンダケース11内に、スライド自在に嵌合する内シリンダ
ケース12を設け、この内シリンダケース12の上端部にダ
イ５を設け、内シリンダケース12の底板12ｂに連通孔16
を形成して、内シリンダケース12内の第１液圧室14と外
シリンダケース11内の第２液圧室15を互いに連通させ、
フレーム１のクラウン部1bに、ダイ２上にブランク材Ｗ
の周縁を保持するブランクホルダー装置８を設けるとと
もに、プレス用シリンダー装置７によりプレス用ポンチ
６を第１液圧室14内に押込可能に配置した。【効果】ポンチの液面投影面積が大きく、第１液圧室
においてダイを浮上させる受圧面積が小さい場合でも、
第２液圧室による液圧で浮上力を得ることができてブラ
ンク材の必要な保持圧が確保でき、全体を小型化でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポンチが液圧室内に押
し込まれた時の圧力を利用してダイを浮上させプレス成
形を行うダイ浮上型（複動型）対向液圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のダイ浮上型対向液圧装置は、たと
えば図４，図５に示すように、フレーム１下部のベッド
部１ａに、ピストン体２が立設され、このピストン体２
にシール材を介してスライド自在に外嵌する外筒３が配
置されて液圧室４が形成されている。外筒３の上部に
は、受面でブランク材Ｗの周縁を下方から支持するダイ
５が配置されている。フレーム１上部のクラウン部１ｂ
には、プレス用ポンチ６を昇降自在に支持するプレス用
シリンダー装置７が配置されるとともに、ブランクホル
ダー装置８が設けられている。ブランクホルダー装置８
は、クラウン部１ｂに固定れたホールドシリンダー装置
８ａにより、ブランク材Ｗの周縁を保持部材８ｂを介し
て押圧するように構成されている。９は外筒８を介して
ダイ５の浮上力を調整する付勢用シリンダー装置であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成にお
いて、ダイ５上にブランク材Ｗをブランクホルダー装置
８により保持するとともに、プレス用シリンダー装置７
を駆動してポンチ６を下降させ、プレス加工を行う。ポ
ンチ６はブランク材Ｗを介して液圧室４に押し込まれて
液圧室４の液圧が上昇され、液圧がダイ５に作用してダ
イ５および外筒６を反プレス方向に浮上させ、図５に示
すように、ポンチ６とダイ５の相対移動により、プレス
加工が行われる。

【０００４】ところで、上記構成において、液圧室４内
でプレス方向および反プレス方向に作用する断面積に対
して、ポンチ６の液面投影面積が大きい場合には、液圧
室４内で液圧がダイ５を反プレス方向に駆動する受圧面
積が少なくなって浮上力が小さくなり、ブランク材Ｗに
充分な保持圧が得られず、成形品にしわや割れが発生す
るおそれがあった。したがって、この場合には液圧室４
の断面積に対してポンチ６の液面投影面積が制約され、
ポンチ６の液面投影面積に対する液圧室の大きさを所定
以上に確保する必要があり、全体が大型化するという問
題があった。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決して、ポンチ
の液面投影面積が大きい場合でも、それ程大きい液圧室
を必要とせず、ブランク材の必要な保持圧が確保でき、
全体を小型化することができるダイ浮上型対向液圧装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の第１の手段は、フレームの一端側に外シリ
ンダケースを配置し、この外シリンダケース内にシール
材を介してスライド自在に嵌合する内シリンダケースを
設け、この内シリンダケースの他端側にダイを設け、前
記内シリンダケースの底板に連通孔を形成して、内シリ
ンダケース内の第１液圧室と外シリンダケース内の第２
液圧室を互いに連通させ、フレームの他端側に、ダイ上
にブランク材の周縁を保持するブランクホルダー装置を
設けるとともに、プレス用ポンチを第１液圧室内に押込
可能に配置したものである。

【０００７】また第２の手段は第１の手段に、プレス用
ポンチの押圧面に凹型部を形成し、内筒の底板に、凹型
部内に嵌合可能な部分型を設けたものである。さらに第
３の手段は、上記各手段に、ダイをフレームの一端側に
付勢してブランク材の保持圧を調整可能な付勢用シリン
ダー装置を設け、各液圧室の液圧が、プレス用ポンチの
押込量に応じて設定された設定圧力となるように、付勢
用シリンダー装置の付勢力を調整する制御装置を設けた
ものである。

【０００８】

【作用】上記第１の構成によれば、プレス用ポンチが第
１液圧室内に押し込まれて第１液圧室の液圧が高くなる
とともに、連通孔を介して第２液圧室の液圧も高くな
り、第１液圧室の液圧が第１液圧室の受圧面を介してダ
イに作用し、反プレス方向に浮上させるとともに、第２
液圧室の液圧がその受圧面すなわち内筒の底板に作用し
て内筒を介してダイを反プレス方向に浮上させる。した
がって、第１液圧室におけるダイへの受圧面が小さくて
も、第２液圧室の受圧面を任意に設定することにより、
大きい浮上力が得られ、ブランク材を適正に保持するこ
とができる。さらにポンチの液面投影面積が大きい場合
でも、ダイへの受圧面積を大きく形成した大きい断面積
の液圧室を使用しなくても、ブランク材の必要な保持圧
を確保でき、全体を小型化することができる。

【０００９】また、対向液圧成形装置では、プレス用ポ
ンチに設けた凹部に対して、液圧によりブランク材を凹
ませることはできるが、凹部における湾曲部の小径面の
加工は困難であるのに対して、第２の構成によれば、内
筒の底板に設けた部分型により、プレス用ポンチに形成
した凹型部との間で、ブランク材の凹部小径面の加工を
正確に行うことができる。

【００１０】さらに、ダイを反プレス方向に付勢する付
勢用シリンダー装置を設けて浮上力を減少させる方向に
ダイを付勢できるので、プレス用ポンチの第１液圧室へ
の押込量に応じてブランク材の保持圧を調整することが
でき、適正なブランク材の保持圧を得ることができ、し
わや割れを防止できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係るダイ浮上型液圧成形装置
の一実施例を図１および図２に基づいて説明する。な
お、従来と同一の部材は同一符号を付し、説明は省略す
る。

【００１２】フレーム１のベッド部１ａには、外筒１１
ａと底板１１ｂよりなる外シリンダケース１１が立設配
置されている。そして、この外シリンダケース１１内に
はシール材１３を介して、内筒１２ａと底板１２ｂより
なる内シリンダケース１２がスライド自在に嵌合され、
内筒１２ａの上端部にダイ５が配置されている。そして
この内シリンダケース１２内に、プレス用ポンチ６がブ
ランク材Ｗを押し込む第１液圧室１４が形成されるとと
もに、外シリンダケース１１内に第２液圧室１５が形成
され、内シリンダケース１２の底板１２ｂに形成された
所定の大きさの連通孔１６により第１液圧室１４と第２
液圧室１５とが互いに連通されている。また、付勢用シ
リンダー装置９は内シリンダケース１２の上端部に連結
されている。

【００１３】前記プレス用ポンチ６の押圧面６ａには、
ブランク材Ｗに凸部を形成する為の凹型部２１が形成さ
れ、プレス用ポンチ６には凹型部２１内と外部とを連通
する空気抜き孔２２が形成されている。さらに凹型部２
１に対向する内シリンダケース１２の底板１２ｂには、
凹型部２１に嵌合可能な部分型２３が突設され、図２に
示すように、プレス用ポンチ６が第１液圧室１４内に最
大限押し込まれた成形位置で部分型２３でブランク材Ｗ
を押し戻して凹型部２１内にブランク材Ｗを介して嵌合
し、ブランク材Ｗの凹型部２１により成形される凸部
に、小径の湾曲面を正確に成形することができる。

【００１４】上記構成において、プレス加工を行う場合
には、ブランク材Ｗをダイ５上に配置し、ホールドシリ
ンダー装置８ａを進展して保持部材８ｂにより適正な保
持力（しわ押さえ力）Ｆ_Sでブランク材Ｗの周縁を押圧
し保持させる。そして、プレス用シリンダー装置７を駆
動して、成形力Ｆ_W＋液圧反力（ポンチ液面投影面積Ａ
_P×キャビティ圧Ｐ_C）より大きいポンチ力Ｆ_Pでプレ
ス用ポンチ６を下降させ、ブランク材Ｗを押圧して第１
液圧室１４内に押し込む。

【００１５】Ｆ_P＞Ｆ_W＋（Ａ_P×Ｐ_C）すると、ブランク材Ｗおよびプレス用ポンチ６により第
１液圧室１４の液体（たとえば水）が押し退けられた
分、第１液圧室１４および第２液圧室１５の液圧が増加
し、第１液圧室１４におけるダイ５の受圧面積Ａ_D×キ
ャビティ圧Ｐ_Cと、第２液圧室１５における底板１２ｂ
の受圧面積Ａ_U×キャビティ圧Ｐ_Cの和による反プレス
方向の浮上力Ｆ_Dが発生し、Ｆ_D＝（Ａ_D＋Ａ_U）Ｐ_C＞Ｆ_S この浮上力Ｆ_Dが保持力（しわ押さえ力）Ｆ_Sより大き
くなると、ダイ５および内シリンダケース１２が浮上さ
れる。

【００１６】そして、プレス用ポンチ６とダイ５の相対
移動により、ブランク材Ｗが加圧成形され、プレス用ポ
ンチ６の凹型部２１で液圧により凹まされたブランク材
Ｗは、さらにダイ５と共に上昇する部分型２３が当接さ
れ、部分型２３が凹型部２１内に嵌合され、小径の湾曲
面があっても正確に美しく成形できる。

【００１７】上記実施例によれば、第１液圧室１４の液
圧が加わる第２液圧室１５を設けたので、第１液圧室１
４内で液圧がダイ５を上昇させる方向に負荷される受圧
面積が小さくても、第２液圧室１５における内シリンダ
ケース１２の底板１２ｂの受圧面で補完することがで
き、ダイ５に適正な浮上力を発生されることができる。

【００１８】ところで、従来の単動型の対向液圧成形装
置で、液圧室側に部分型を設けたものは、実開昭６２−
９２０２０号に見られるものがある。この装置は、図６
に示すように、ポンチＨの押込による液圧室Ｉの液圧の
増加をポンプユニットＪにより調整するダイ固定型で、
液圧室Ｉの底部に部分型Ｇを突設したものであり、本発
明のようにポンチ６の押込による液圧を利用してダイ５
を上昇させ、ポンチ６とダイ５の相対駆動によりプレス
加工を行うダイ浮上型に比べて、ポンプユニットやその
複雑な制御を必要として複雑な構成になるとともに、深
絞り加工が難しいという問題点がある。

【００１９】また、図４に示す従来の複動型のダイ浮上
型対向液圧成形装置の場合、部分型Ａをピストン体２の
上端部に配置することが考えられるが、この部分型はダ
イ５とは異なる速度でプレス用ポンチ６に接近して成形
することになるため、部分型Ａをダイ５と同調して上昇
させる機構が必要となる問題点がある。また、外筒３に
取付部材Ｂを介して部分型Ｃを設けることも考えられる
が、液圧室４の構造が複雑になり、しかも加工深さを大
きくとれないという問題点がある。

【００２０】これに対して、上記実施例では、部分型２
３を内シリンダケース１２の底板１２ｂ上に配置したの
で、ダイ５と同期して上昇されて適正な速度で成形を行
えるとともに、液圧室内部の構造が複雑になることもな
い。しかも、加工深さを大きくとることもできる。

【００２１】図３は、付勢用シリンダー装置の付勢力を
制御する制御装置４１を設けた他の実施例を示す。ベッ
ド部１ａ側に設けられた付勢用シリンダー装置４２は、
ダイ５に連結された付勢用ロッド４３がベッド部１ａを
貫通されるとともに、タイロッド４４を介して一体化さ
れ、このタイロッド４４にピストンロッド４２ａが連結
されている。

【００２２】この制御装置４１は、プレス用シリンダー
装置７とホールドシリンダー装置８ａと付勢用シリンダ
ー装置４２とを制御するとともに、プレス用ポンチ６の
押込量に応じてダイ５に下方への付勢力を作用させてブ
ランク材Ｗの保持力を調整する為のものである。

【００２３】すなわち、この制御装置４１は、第２液圧
室１５（第１液圧室１４）の圧力が、プレス用ポンチ６
の押込位置に応じて、予め設定された圧力となるよう設
定圧力信号を出力する主制御部４５と、この主制御部４
５からの設定圧力信号が入力されるとともに、この設定
圧力信号に基づいて付勢用シリンダー装置４２の付勢力
を制御する副制御部４６と、付勢用シリンダー装置４２
の油圧配管４７の途中から分岐された油圧逃がし管４８
の途中に設けられるとともに副制御部４６からの制御信
号により制御される電磁比例式リリーフ弁４９と、液圧
室４内の圧力を検出するとともにこの圧力検出値を副制
御部４６に出力する圧力検出器５０とから構成されてお
り、また前記副制御部４６においては、主制御部４５か
ら送られ適宜設定圧力信号をがリリーフ弁４９に出力さ
れるとともに、圧力検出器５０から入力された圧力値
が、設定圧力にフィードバックされるように構成してい
る。なお、前記主制御部４５は、他の各シリンダー装置
７，８ａなどの制御も行うように構成されている。

【００２４】上記構成において、ブランク材Ｗをダイ５
の受け面上に配置し、ブランクホールトシリンダー装置
８ａにより保持部材８ｂを介してダイ５との間にブラン
ク材Ｗの周縁を保持する。ついて、プレス用シリンダー
装置７により、プレス用ポンチ６を下降させてブランク
材Ｗを第１液圧室１４内に押圧して液圧成形を行う。そ
して、プレス用ポンチ６の第１液圧室１４内への押込み
に伴い、液体量が不変であるため、第１液圧室１４およ
び第２液圧室１５の液圧が上昇し、外シリンダケース１
１に対して内シリンダケース１２およびダイ５が上昇さ
れる。

【００２５】この時、第２液圧室１５の作用により浮上
力が増大される。上昇時に液圧が高くなるが、プレス用
ポンチ６の押込量に応じた適正な第２液圧室１５内の圧
力値が、設定圧力信号として主制御部４５から副制御部
４６に出力される。そして、この設定圧力信号に基づい
て、油圧逃がし管４８のリリーフ弁４９の制御信号が出
力されて、付勢用シリンダー装置４２の付勢力が制御さ
れ、第１液圧室１４および第２圧力室１５内の圧力が設
定圧力となるように調整される。

【００２６】すなわち、プレス用ポンチ６の下降によ
り、第１液圧室１４の液体が圧縮され、第１液圧室１４
と第２液圧室１５の圧力により内シリンダケース１２お
よびダイ５を上昇させるが、その時の液体の圧力は、付
勢用シリンダー装置４２の付勢力に比例したものとな
り、したがって、副制御部４６によりプレス用ポンチ６
の押込量に応じてブランク材Ｗの保持力が適正な値とな
るように、リリーフ弁４９が制御される。たとえばブラ
ンク材Ｗの保持圧がプレス用ポンチ６の押込量に応じて
緩められ、ブランク材Ｗの周縁部にしわや割れなどが発
生するのが防止される。また、第２液圧室１５の圧力
は、圧力検出器５０により検出されて副制御部４６に入
力され、フィードバック制御が行われる。

【００２７】したがって、液圧成形時にプレス用ポンチ
８が液圧室４に押し込まれた際に、プレス用ポンチ８の
押込量に応じて、付勢用シリンダー装置４２の付勢力を
大きくしてダイ５を下方に引っ張り、ブランク材Ｗの保
持力を弱めるようにしたので、ブランク材Ｗの周縁の保
持力は、第１液圧室１４および第２液圧室１５に発生す
る液圧のよるそのままの押付力ではなく、適正な保持力
となる。

【００２８】なお、図１および図２の実施例に置いて
も、ず３のように制御することができ、この場合、配管
４７は途中分岐されて分岐された各付勢用シリンダー装
置との間の管抵抗は同一になるように配管される。

【００２９】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の第１の構成
によれば、プレス用ポンチが第１液圧室内に押し込まれ
て第１液圧室の液圧が高くなるとともに、連通孔を介し
て第２液圧室の液圧も高くなり、第１液圧室の液圧が第
１液圧室の受圧面を介してダイに作用し、反プレス方向
に浮上させるとともに、第２液圧室の液圧がその受圧面
すなわち内筒の底板に作用して内筒を介してダイを反プ
レス方向に浮上させる。したがって、第１液圧室におけ
るダイへの受圧面が小さくても、第２液圧室の受圧面を
任意に設定することにより、大きい浮上力が得られ、ブ
ランク材を適正に保持することができる。さらにポンチ
の液面投影面積が大きい場合でも、ダイへの受圧面積を
大きく形成した大きい断面積の液圧室を使用しなくて
も、ブランク材の必要な保持圧を確保でき、全体を小型
化することができる。

【００３０】また、対向液圧成形装置では、プレス用ポ
ンチに設けた凹部に対して、液圧によりブランク材を凹
ませることはできるが、凹部における湾曲部の小径面の
加工は困難であるのに対して、第２の構成によれば、内
筒の底板に設けた部分型により、プレス用ポンチに形成
した凹型部との間で、ブランク材の凹部小径面の加工を
正確に行うことができる。

【００３１】さらに、ダイを反プレス方向に付勢する付
勢用シリンダー装置を設けて浮上力を減少させる方向に
ダイを付勢できるので、プレス用ポンチの第１液圧室へ
の押込量に応じてブランク材の保持圧を調整することが
でき、適正なブランク材の保持圧を得ることができ、し
わや割れを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダイ浮上型対向液圧成形装置の一
実施例を示す正面部分断面図である。

【図２】同ダイ浮上型対向液圧成形装置のプレス状態を
示す正面部分断面図である。

【図３】同ダイ浮上型対向液圧成形装置の他の実施例を
示す正面部分断面図である。

【図４】従来のダイ浮上型対向液圧成形装置を示す正面
部分断面図である。

【図５】従来のダイ浮上型対向液圧成形装置のプレス状
態を示す正面部分断面図である。

【図６】従来の液圧室内に部分型を設けた単動型の対向
液圧成形装置を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１フレーム５ダイ６プレス用ポンチ７プレス用シリンダー装置８ブランクホルダー装置８ａホールドシリンダー装置８ｂ保持部材９付勢用シリンダー装置１１外シリンダケース１１ａ外筒１２内シリンダケース１２ａ内筒１２ｂ底板１３シール材１４第１液圧室１５第２液圧室１６連通孔２１凹型部２３部分型４１制御装置４２付勢用シリンダー装置４５主制御部４６副制御部４８油圧逃がし配管４９リリーフ弁５０圧力検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームの一端側に外シリンダケースを
配置し、この外シリンダケース内にシール材を介してス
ライド自在に嵌合する内シリンダケースを設け、この内
シリンダケースの他端側にダイを設け、前記内シリンダ
ケースの底板に連通孔を形成して、内シリンダケース内
の第１液圧室と外シリンダケース内の第２液圧室を互い
に連通させ、フレームの他端側に、ダイ上にブランク材
の周縁を保持するブランクホルダー装置を設けるととも
に、プレス用ポンチを第１液圧室内に押込可能に配置し
たことを特徴とするダイ浮上型対向液圧成形装置。
【請求項２】プレス用ポンチの押圧面に凹型部を形成
し、内筒の底板に、凹型部内に嵌合可能な部分型を設け
たことを特徴とする請求項１記載のダイ浮上型対向液圧
成形装置。
【請求項３】ダイをフレームの一端側に付勢してブラ
ンク材の保持圧を調整可能な付勢用シリンダー装置を設
け、各液圧室の液圧が、プレス用ポンチの押込量に応じ
て設定された設定圧力となるように、付勢用シリンダー
装置の付勢力を調整する制御装置を設けたことを特徴と
する請求項１または２記載のダイ浮上型対向液圧成形装
置。