JPH0744337Y2 - 対向液圧成形装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は対向液圧成形装置とりわけ段付き容器類の絞り
成形に好適な対向液圧成形装置に関するものである。

〔従来の技術及びその技術的課題〕

平板から容器状製品の加工を行う手法として、圧力ドー
ム内に油などの液体を満たし、製品形状のプロフィール
を形成したパンチを圧力ドーム内に押込むことにより直
接対向液圧を創成させ、この圧力でブランクをパンチに
巻付けて絞り成形する方法は従来公知である。

このような対向液圧成形は製品形状が単純な直筒状であ
る場合は良好な絞りを行えるが、たとえば自動車のオイ
ルパンで代表されるような段付き容器、すなわち、第４
図のように先端容器部ａと大きな段差ｂをおいて浅い容
器部ｃを有するような製品については、良好な形状・寸
法精度に絞り成形することができなかった。従来、この
ような製品は対向液圧成形や慣用金型絞り成形で先端容
器部ａを一旦作り、次の工程で浅い容器部ｃを成形する
方法がとられていた。このためプレス工程が２工程とな
り、また金型も２工程分必要となり、生産性と製造コス
トが高くなる問題が生じていた。

なお、対向液圧成形装置に関し、出願人の提案にかかる
実公昭59−22887号公報がある。この先行技術は、ブラ
ンクホルダの下面にスライダを摺動可能に取付け、成形
初期にスライダを進出させてポンチのテーパ面と接触さ
せることでブランクの張出しや膨らみの発生を防止した
ものであり、テーパー形状製品の対向液圧成形は都合が
よいが、上記のような段付き製品の絞り成形を一行程で
行えないことは明らかである。

本考案は前記のような問題点を解消するために考案され
たもので、その目的とするところは、自動車のオイルパ
ンで代表される先端容器部と大きな段差おいて浅い容器
部を一辺ないし４辺あるいは対角線上のいずれかに有す
るような製品を、１つの金型で、１行程で精度良く対向
液圧成形できる簡単な構造の装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本考案は、パンチと該パンチが
押し込まれる液圧室を備えた圧力ドームと、圧力ドーム
の上面との間でブランクを押えるブランクホルダとを備
えた装置において、パンチに先端プロフィール部とこれ
に続き段部プロフィール部を設ける一方、段部プロフィ
ール部に対応する部位の圧力ドームには、先端が液圧室
に通じる溝穴を少なくとも１つ形成し、この溝穴に上部
にダイス部とこれに続いて液圧室用の側壁部を有する可
動ダイスを水平方向移動可能に配し、該可動ダイスの背
方には、第１段階として液圧室がパンチの先端プロフィ
ール部に合致する形状となるように可動ダイスを前進さ
せ、第２段階として液圧室がパンチの段部プロフィール
部まで広がった形状となるように可動ダイスを後退させ
るための可動ダイス前進後退手段を設けた構成としたも
のである。

本考案は、溝穴と可動ダイスと可動ダイス前進後退手段
が２方向以上にある場合を含む。

また、パンチの段部プロフィール部は不動でもよいが、
上下方向に可動となっていてもよい。これにより成形初
期に可動ダイス上面のブランク部分にもしわ押え力が付
与されるため、しわの発生が効果的に防止される。

〔実施例〕

以下本考案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図は第４図に示す段付き容器状製品を
得るための対向液圧成形装置の一実施例を示している。

１は圧力ドーム、２は液体Ｆを満たした液圧室である。
通常の圧力ドームは液圧室として有底又は無底の筒穴を
形成しており、従って液圧室の容積や形状が固定である
が、本考案においては、液圧室２の容積や形状がパンチ
プロフィールに応じて変化し得るようになっている。

詳述すると、まず、第２図と第３図のように圧力ドーム
１は一側に向かって伸びる直線状の溝穴３を有してい
る。この溝穴３は圧力ドームの少なくとも上面に開口し
ている。この実施例では圧力ドームが無底であるため、
溝穴３の下面側も開口し、圧力ドームともどもボトムプ
レート1aにより密閉されている。また、溝穴３の奥端は
圧力圧力ドーム１の肉厚部分で止まり、それにより液圧
室２の囲壁の一部をなす側壁部30が形成されている。

４は前記溝穴３内に摺動可能にはめられた可動ダイスで
ある。該可動ダイス４は、第１図のように、溝穴奥端の
側壁部30に対峙する関係で立ち上がる側壁部40と、これ
の上端から背方に伸びるプレート状のダイス部41とを有
し、側壁部40の下部にはボトムプレート1aに摺接するシ
ール材42が取付けられている。

５は前記可動ダイス４を前進、後退させるための手段で
あり、この実施例では油圧シリンダが用いられ、溝穴３
内に強固に据付けられている。油圧シリンダ５は外形が
溝穴３に合致した矩形状をなし、ダイス部41に対する摺
動ガイドの役目もはたすようになっている。油圧シリン
ダ５は後端がプラグ50で密閉される一方、内部にはピス
トン51が配され、そのロッドの先端が可動ダイス４の側
壁部40の背面に連結されている。そして、ピストン室52
は、第１図のように油圧ポンプ530と３位置切換弁531と
リリーフ弁532を有する可動ダイス制御回路53に接続さ
れ、これにより可動ダイス４を後退させ、かつ、先端形
状成形時に絞り力と対向液圧により可動ダイス４が後退
しないだけの保持力を得るようになっている。

６はパンチであり、所要長さの先端プロフィール部6aと
これに続く段部プロフィール部6bとを備え、後部がブラ
ケット類を介してインナスライド60に固定され、所定の
ストローク長さで昇降するようになっている。前記溝穴
３は当然のことであるが、段部プロフィール部6bと同等
ないしそれ以上の溝幅となっている。

７は前記パンチ６の外周を囲むブランクホルダであり、
ブラケット類を介してアウタスライド70に固定され、前
記インナスライドと独立して昇降し、ダイフェースすな
わちこの実施例では可動ダイス４のダイス部41の上面を
含む圧力圧力ドーム上面とのあいだでブランクＷを挾む
ようになっている。ダイフェースは圧力ドーム上面およ
び可動ダイスのダイス部上面に所要厚さのフェースプレ
ートを取付ける場合を含むことは勿論である。

第５図と第６図は本考案の別の実施例を示している。こ
の実施例は第７図（ａ）（ｂ）で示すような深い先端容
器部ａに続きこれと幅Ｗを同じくしかつ左右に広がる浅
い容器部c,cを形成するためのものであり、圧力ドーム
１に左右両端に開口する溝穴３が形成され、その溝穴３
内に対向状に可動ダイス4a,4bが摺動可能にはめ込まれ
ると共に、背方にはそれぞれ可動ダイス4a,4bを進退さ
せるための手段（この例では油圧シリンダ）5a,5bが据
付けられている。

可動ダイス4a,4bはさきの実施例と同じように側壁部40
とダイス部41とを有し、それら一対の側壁部40と溝穴３
の幅方向対壁31,31とにより容積可変の液圧室２が形成
されている。この場合、パンチ６は第７図の仮想線で示
すように中央部に先端プロフィール部6aが、またその後
方に段差をおいて２つの段部プロフィール部6b,6bが設
けられている。他はさきの実施例と同様であるため、同
じ符号を付すに止める。

第８図と第９図は本考案の別の実施例を示している。こ
の実施例は第10図（ａ）（ｂ）で示すように中央の深い
先端容器部ａに続き、Ｘ方向とＹ方向に２個ずつ伸びる
浅い容器部c,c′を有する製品形状を得るためのもので
ある。

この実施例においては、圧力ドーム１にＸ方向の溝穴３
とＹ方向の溝穴３′が交差状に形成され、それぞれの溝
穴3,3′に一対ずつの可動ダイス4a,4b,4c,4dが摺動可能
にはめ込まれ、それら可動ダイス4a,4b,4c,4dを進退用
手段としての油圧シリンダ5a,5b,5c,5dにより動かすこ
とで可変容積の液圧室２が形成されるようになってい
る。ポンチは図示しないが上記製品形状と同じ輪郭形成
になっている。

上記実施例においてはパンチ６の段部プロフィール部6b
が不動であるが、これを上下方向に可動としてもよい。
第11図と第11a図および第12図はその実施例を示してい
る。第11図と第11a図は第４図の製品形状を得る場合の
もので、パンチ６の段部プロフィール部に対応する部分
にシリンダ10を内蔵させ、ピストンロッド100に別体の
ブロック状をなす段部プロフィール部材6b′を連結した
ものである。

また、第12図は第７図に示す製品形状を得る場合のもの
で、パンチ６の左右の段部プロフィール部に対応する部
位にシリンダ10a,10bを内蔵させ、それらシリンダ10a,1
0bのピストンロッド100a,100bに別体のプロフィール部
材6b′,6b′を連結したものである。

なお、浅い容器部が先端容器部の隅角部にある製品形状
の場合には、溝穴を圧力ドームの対角線方向に形成し、
２面の側壁部を有する可動ダイスとすればよく、これも
本考案に含まれる。勿論、本考案は横断面が角形ないし
これに類する段付き容器を成形する場合に限られるもの
ではない。

可動ダイスの移動のための他の構造として、必要に応じ
て溝穴３の上部両側にガイド用の直線溝またはあり溝を
形成し、それに対応して可動ダイス４のダイス部両サイ
ドに突条部やありを設けてもよい。また、可動ダイス４
を進退させる手段５としては油圧シリンダに限らずモー
タ駆動のねじ軸機構などを用いてもよい。

〔実施例の作用〕

次に本考案装置の使用法と作用を説明する。

第４図に示す段付き容器を成形するにあたつては、可動
ダイス制御回路53の３位置切換弁531を作動して油圧を
ピストン側に送る。これによりピストンロッドが動かさ
れるため、可動ダイス４は溝穴３の幅方向壁と油圧シリ
ンダケーシングとにガイドされながら溝穴３内を摺動
し、第２図のように前進端に到る。これにより第２図の
ように圧力ドーム１はパンチの先端プロフィール部6aに
対応する形状と容積の液圧室２が作られる。

この状態で液圧室２に液体Ｆを満たし、圧力ドーム上面
にブランクＷを配し、ブランクホルダ７を下降してブラ
ンクＷをドーム上面との間で挟み、パンチ６を下降させ
る。こうすればパンチ６の先端プロフィール部6aがブラ
ンクＷに接するのに続き前記のように形成した液圧室２
に押し込まれ、これにより液圧室２に対向液圧が発生
（強制増圧法の場合は予圧された液圧が増圧）し、この
対向液圧によりブランクは先端プロフィール部6aに密着
され、第１図の如く先端容器部ａが絞り成形される。こ
の行程においては油圧シリンダ５には油圧ポンプ530と
３位置切換弁531とによりブランクＷの引き込まれる力
の分力と対向液圧に勝る圧力が加えられており、したが
って可動ダイス４が後退することはない。

このように先端形状の成形後、インナスライドは一時下
降動を停止し、パンチ６は当該ストローク位置に保持さ
れる。この状態で次に３位置切換弁531が切換え作動さ
れ、それにより可動ダイス４は溝穴３に沿って後退す
る。その結果、第３図のように液圧室２は拡大し、パン
チ６の段部プロフィール部6bに対応する形状と容積に変
化する。これと同時に液圧室２には液圧が供給される。

そして、再びパンチ６の下降ストロークを開始すれば、
段部プロフィール部6bが拡大した液圧室２に押し込まれ
るとともに対向液圧が先端プロフィール部6aと段部プロ
フィール部6bに作用するため、この行程（第1a図）で段
差ｂと浅い容器部ｃとが絞り成形される。

あとはブランクホルダ７を上昇させ、パンチ６を上昇さ
せ、拡大した液圧室２から液体を外部に抜き、再び油圧
シリンダ５を前進側に作動することにより次の成形サイ
クルに移ることができる。

第５図と第６図の実施例では、対峙する一対の可動ダイ
ス4a,4bを前進端に移動させ、この状態でパンチで下降
させれば先端容器部ａが対向液圧絞り成形される。次い
で、パンチの下降を一時停止させ、一対の可動ダイス4
a,4bを同時に後退させ、液体を補給して再びパンチを下
降させれば、可動ダイス4a,4bの後退で液圧室２が段部
プロフィールに対応する形状と容積になっているため、
効果的に段差と左右の浅い容器部c,cとが成形され、第
７図の製品形状が１行程で得られる。なお、この実施例
でパンチとして第１図に示すものを使用し、一対の可動
ダイス4a,4bの片側だけを前記のように前進、後退させ
れば、第４図の製品形状を成形することができる。

第８図と第９図の実施例においては、Ｘ方向またはＹ方
向の一対ずつの可動ダイス4a,4b,4c,4dを同時に前進端
に保持してパンチを下降させれば先端容器部ａが形成さ
れ、その後パンチを一時停止させ、全可動ダイス4a,4b,
4c,4dを後退させてパンチを下せば４つの浅い容器部c,
c′が成形され、第10図のような製品形状が得られる。
なお、この実施例で、パンチを選択し、それに呼応する
いずれか１つだけの可動ダイスを前進・後退させれば第
４図の製品形状が、また、一対の可動ダイスだけを同時
に前後進させれば第７図の製品形状がそれぞれ得られ
る。勿論、いずれの実施例においても可動ダイスを前進
端に保持したまま通常のパンチを下降させれば、筒型な
いしカップ状の製品を絞り成形できることはいうまでも
ない。

第11図の実施例においては、可動ダイス４を前進端に位
置させ、液圧室２に液体を満たし、ブランクＷをブラン
クホルダ７で挟み、さらにシリンダ10を作動させて段部
プロフィール部材6b′を突出させ、この状態でパンチ６
を下降させ、パンチ６の先端プロフィール部6aによる成
形を行うものであり、こうすれば、ブランクホルダ７の
内縁とパンチ６の先端プロフィール部6a間の可動ダイス
４の上面に位置するブランク部分を段部プロフィール部
材6b′が押圧し、パンチストロークとともにピストンロ
ッド100が後退するため、ブランクは全面しわ押えされ
た状態で先端容器部ａが成形される。

そして、次に可動ダイス４の後退で液圧室２が拡大し、
浅い容器部を成形するときには、第11a図のように段部
プロフィール部材6b′はパンチ６と一体化して本来の機
能を果たすことができる。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案によるときには、パンチ６と該パン
チ６が押し込まれる液圧室を備えた圧力ドーム１と、圧
力ドーム１の上面との間でブランクＷを押えるブランク
ホルダ７とを備えた装置において、パンチ６に先端プロ
フィール部6aとこれに続き段部プロフィール部6bを設け
る一方、段部プロフィール部6bに対応する部位の圧力ド
ーム１には、先端が液圧室２に通じる溝穴３を少なくと
も１つ形成し、この溝穴３に上部にダイス部41とこれに
続いて液圧室用の側壁部40を有する可動ダイス４を水平
方向移動可能に配し、該可動ダイス４の背方には、第１
段階として液圧室２がパンチ６の先端プロフィール部6a
に合致する形状となるように可動ダイス４を前進させ、
第２段階として液圧室２がパンチの段部プロフィール部
6bまで広がった形状となるように可動ダイス４を後退さ
せるための可動ダイス前進後退手段５を設けたので、可
動ダイス前進後退手段５の作動に応じて圧力ドーム１は
パンチ先端プロフィール部6aに対応する形状と容積の液
圧室２と段部プロフィール部6bに対応する形状と容積の
液圧室２が自由に形成され、パンチ６に第１段と第２段
のストロークを与えることで先端容器部ａと段差ｂとを
持つ浅い容器部ｃとを一行程で簡単に成形することがで
き、溝穴と可動ダイスと可動ダイス前進後退手段を複数
設けた場合も、それらを個々にかつ移動量を変えて動か
すことができるため、先端容器部ａの上方に１つの浅い
容器部を有する製品や複数個の浅い容器部を有する製品
そして各浅い容器部の大きさの異なる製品などバライテ
ィに富んだ製品を自在に成形することができる。それで
いて４つの浅容器部を得る場合であっても、４つの可動
ダイスと４つの可動ダイス前進後退手段で足りるため構
造が簡単で、製品の取出しも含め操作も簡単であり、安
価に実施することができるというすぐれた効果が得られ
る。

また実用新案登録請求の範囲第４項によれば、段部プロ
フィール部が、ポンチ６に内蔵されたシリンダ10のピス
トンに連結され可動ダイス４のダイス部41と協働してブ
ランクホルダを兼ねる段部プロフィール部材6b′から構
成されているため、先端プロフィール部6aによる先端容
器部ａの成形の際に、段部プロフィール部材6b′が可動
ダイス４とで直接ブランクＷを挟み込み剛体同士で押圧
し、しわ押え力を掛けるため、ブランクは全面しわ押え
された状態で先端容器部ａが成形され、フランジしわの
ない良好な段付き容器類を成形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図と第1a図は本考案による対向液圧成形装置の一実
施例を示す成形段階ごとに示す断面図、第２図は第１図
の段階での圧力ドームを示す部分切欠平面図、第３図は
第1a図の段階での圧力ドームの平面図、第４図（ａ）は
製品形状の断面図、第４図（ｂ）は同じくその平面図、
第５図は本考案における圧力ドームの他の実施例を第１
段階の状態で示す部分切欠平面図、第６図は同じく第２
段階の状態で示す部分切欠平面図、第７図（ａ）は製品
形状の断面図、第７図（ｂ）は同じくその平面図、第８
図は本考案における圧力ドームの他の実施例を第１段階
の状態で示す平面図、第９図は同じく第２段階の状態で
示す平面図、第10図（ａ）は製品形状の断面図、第10図
（ｂ）は同じくその平面図、第11図と第11a図は本考案
の他の実施例を成形段階ごとに示す断面図、第12図は本
考案の別の実施例を半部ずつ異なる成形段階で示す断面
図である。 １…圧力ドーム、２…液圧室、３…溝穴、4,4a,4b,4c,4
d…可動ダイス、5,5a,5b,5c,5d…油圧シリンダ、６…パ
ンチ、6a…先端プロフィール部、6b…段部プロフィール
部、6b′…段部プロフィール部材、７…ブランクホル
ダ、10…シリンダ、30…側壁部、40…側壁部、41…ダイ
ス部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】パンチ６と該パンチ６が押し込まれる液圧
   室を備えた圧力ドーム１と、圧力ドーム１の上面との間
   でブランクＷを押えるブランクホルダ７とを備えた装置
   において、パンチ６に先端プロフィール部6aとこれに続
   き段部プロフィール部6bを設ける一方、段部プロフィー
   ル部6bに対応する部位の圧力ドーム１には、先端が液圧
   室２に通じる溝穴３を少なくとも１つ形成し、この溝穴
   ３に上部にダイス部41とこれに続いて液圧室用の側壁部
   40を有する可動ダイス４を水平方向移動可能に配し、該
   可動ダイス４の背方には、第１段階として液圧室２がパ
   ンチ６の先端プロフィール部6aに合致する形状となるよ
   うに可動ダイス４を前進させ、第２段階として液圧室２
   がパンチの段部プロフィール部6bまで広がった形状とな
   るように可動ダイス４を後退させるための可動ダイス前
   進後退手段５を設けたことを特徴とする対向液圧成形装
   置。
2. 【請求項２】溝穴と可動ダイスと可動ダイス前進後退手
   段が一方向にだけある実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の対向液圧成形装置。
3. 【請求項３】溝穴と可動ダイスと可動ダイス前進後退手
   段が２方向以上にある実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の対向液圧成形装置。
4. 【請求項４】段部プロフィール部が、ポンチ６に内蔵さ
   れたシリンダ10のピストンに連結され可動ダイス４のダ
   イス部41と協働してブランクホルダを兼ねる段部プロフ
   ィール部材6b′から構成されているものを含む実用新案
   登録請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の
   対向液圧成形装置。