JPH08150426A

JPH08150426A - 軸方向加圧式絞り成形法および装置

Info

Publication number: JPH08150426A
Application number: JP6314333A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Amino; 網野　　廣之; Hirotsugu Suzuki; 洋次鈴木
Original assignee: Amino Corp
Current assignee: Amino Corp
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-06-11
Anticipated expiration: 2019-10-27
Also published as: JP3581734B2

Abstract

(57)【要約】【目的】絞り比の大幅な向上をはかることができ、多種
多様な段付き成品を成形することができる絞り成形法と
装置を提供する。【構成】カップ状ないし皿状の素体をおのおの中央に穴
を有するダイスとブランクホルダによりはさんでしわ押
えし、この状態でダイスとブランクホルダとの隙間に伸
びる押し壁を有する軸圧縮リングを前進させて素体の後
端面を強制的に加圧しつつパンチを前記穴を通して降下
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種立体形状の成品絞り
成形法とりわけ軸方向加圧式絞り成形法と装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及びその技術的課題】底付きの深い容器
や、さらに途中に径の異なる段部を有する成品や、皿状
(ないしボール状)をなし頂部にへそ状の凹部や突起の付
いた成品を絞り成形する方法として、従来一般に、第１
工程として平板からカップ状、皿状に絞り、ついで第２
工程として第１工程品を再度絞り加工する方法がとられ
ている。しかし従来の第２工程は単に第１工程品をダイ
とクッション式のブランクホルダで挟持してしわ押えを
かけ、この状態でパンチをダイ内に押し込む方法であっ
たため材料の流入が不十分となり、肩部破断などの成形
不良が生じ、再絞り比はせいぜい１．３前後が限界であ
った。この対策として、本出願人らは特公平２−５２５
６８号公報において、ダイス内に液体を満たしてパンチ
の進入により対向液圧を発生させるとともに、ダイス側
壁部に外面と通じるパイパス通孔を穿設し、ここからダ
イス内の対向液圧を導いて第２工程時に第１工程品の側
壁端を軸線方向に押圧する方法を提案した。

【０００３】しかしながら、この先行技術では、第１工
程品の側壁端に対する軸方向力が対向液圧力に依存して
いるため、対向液圧２００〜４００kgf/cm²程度と同等
の比較的弱い力しかかけられず、しかも軸方向力はパン
チが液圧室に進入して始めて発生し、成形初期には軸方
向力が微弱であるため、この間は材料の流入が不十分と
なる。このため、絞り比の向上には実際上大きな制約が
あり、再絞り比はせいぜい２．５程度までである。ま
た、絞り方法も逆再絞りに限定され、再絞り方式は採用
できないため、成品形状も一定のものに限られその自由
度が乏しいという問題があった。第１工程品の側壁端に
対する軸方向力は大きいほど効果的であるが、このよう
な高圧力を対向液圧で得ることは実際上難しく、しか
も、上記高圧は同時にパンチ先端や側面にもかかるた
め、材料が伸ばされて側壁や底部の肉厚が薄くなって破
断が生じやすいという問題が生ずる。また、上記のよう
に高圧の対向液圧とした場合には、液のシールがきわめ
て困難となり、高圧液が周囲に飛散する危険がある。さ
らに、上記高圧の対向液圧はパンチやブランクホルダに
対して後退側への反力として作用する。このため、パン
チの駆動シリンダやブランクホルダの駆動シリンダとし
て大容量、大出力のものが必要になるため、高価で大型
の装置となるという問題がある。

【０００４】本発明は前記のような問題点を解消するた
めに研究して創案されたもので、その目的とするところ
は、材料の流入を確実にし、絞り比の大幅な向上をはか
ることができ、多種多様な段付き成品を成形することが
できる絞り成形法を提供することにある。また本発明の
他の目的は、上記方法の実施に好適で簡単な構造の装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、カップ状ないし皿状の素体をおのおの中央に
穴を有するダイスとブランクホルダによりはさんでしわ
押えし、この状態でダイスとブランクホルダとの隙間に
伸びる押し壁を有する軸圧縮リングを前進させて素体の
後端面を強制的に加圧しつつパンチを前記穴を通して降
下させる構成としたものである。上記行程において、パ
ンチは軸圧縮リングを前進させる以前のしわ押え状態で
素体の表面に接触し成形が進行しない力をかけておくこ
とが好適である。本発明は対向液圧成形にも適用可能で
あるし、また金型成形にも適用される。さらに、逆再絞
りだけでなく再絞りにも適用することができる。

【０００６】また本発明は、カップ状ないし皿状の素体
に対応するダイス面を有しそのダイス面の中央に穴を設
けたダイスと、前記カップ状ないし皿状の素体に対応す
る押し面を有し該押し面の中央にダイスの穴と同心の穴
を有するブランクホルダと、前記ブランクホルダとダイ
スの穴に挿脱される成形用輪郭部を先端部に有するパン
チと、前記ダイス周面とブランクホルダ周面との隙間に
進入可能な押し壁を有し下部が支持ピンを介して下部ス
ライドに支えられた軸圧縮リングと、下部スライドを加
圧昇降する手段とを有している構成としたものである。
また、これに代えて、カップ状ないし皿状の素体に対応
する凹入状のダイス面を有しそのダイス面の中央に穴を
設けたダイスと、前記カップ状ないし皿状の素体に対応
する凸状の押し面を有し該押し面の中央にダイスの穴と
同心の穴を有するブランクホルダと、前記ブランクホル
ダとダイスの穴に挿脱される成形用輪郭部を先端部に有
するパンチと、前記ダイス周面とブランクホルダ周面と
の隙間に進入可能な押し壁を有し上部が支持ピンを介し
てスライドに支えられた軸圧縮リングと、前記スライド
を加圧降下する手段、とを有している構成としたもので
ある。なお、本発明において、「カップ状」とは帽体状
やサラダボール状などの比較的深い成形体さらにはスト
レート状ないしテーパ状の筒壁を有するものなどを含
み、「皿状」とはカップよりも深さの浅い成形体のすべ
てを指すものとする。

【０００７】

【作用】本発明は前工程で成形したカップ状ないし皿状
の素体をダイスに装着してブランクホルダとでしわ押え
力をかけ、この状態で機械的な手法で素体の後端面に強
制的に加圧力を付与しつつパンチをダイスの穴内に没入
させる方式としているため、対向液圧成形による場合も
成形初期から素体に能動的に強力な軸方向力をかけて材
料を流動させることができる。このため、絞り比を大き
く向上することができ、また対向液圧を過度に高くしな
いですむため、ダイス、パンチ、ブランクホルダのシー
ルも容易となり、またパンチやブランクホルダの加圧昇
降力を低減できると共に、小型化を実現できる。ことに
パンチを素体の表面に接触させ成形か進行しない程度の
力をかけておけば、軸圧縮リングの前進により発生した
材料流れによりパンチがダイス穴に吸い込まれるかたち
で成形が開始され、素体に無理のない塑性変形を与える
ことができ、またパンチの加圧力も低減することができ
る。さらに、軸圧縮リングはダイスの下側に配すること
ができるのはもちろん、ブランホルダ側にも配すること
ができるため、逆再絞り方式だけでなく、再絞り方式も
簡単に適用することかでき、フランジ部分が反転してい
ない成品や外方に突出する突起を持つ成品なども成形す
ることができる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。図１ないし図４は本発明を対向液圧式逆再絞り
に適用した例を示している。図１において、１はベッド
１０に設置したボルスタ、２は前記ボルスタ１上に固定
した下型ベース２ａを含むダイスであり、軸線方向で直
線状の外面２００を有し、上端肩部には前工程で成形さ
れたカップ状の素体Ｗの内面輪郭形状に合致する曲率の
ダイス面２０を有し、中央には上端に開口する穴部２１
が形成されている。前記ダイス２の穴部２１は下型ベー
ス２ａを貫く液通路２２を介して外部の対向液圧制御回
路２３に接続されている。該対向液圧制御回路２３は、
ポンプ２３０とこれの吐出路に接続された逆止弁２３１
と逆止弁よりも下流側に接続されたリリーフ弁２３２を
有し、該リリーフ弁２３２により所望の対向液圧力設定
し制御するようになっている。

【０００９】３はブランホルダであり、ブロック状をな
し上部が上型ベース３ａを介してアウタスイド３ｂと結
合されており、図示しない油圧シリンダなどの加圧昇降
手段によって昇降されるようになっている。前記ブラン
ホルダ３は、底面から軸線方向に前記ダイス２の外面２
００に対応する直線状の内面３００を有し、この内面３
００に続いて前記ダイス２のダイス面２０と相似した形
状で凹入した押え面３０を有し、押え面３０の頂部には
前記穴部２１と同心の穴部３１が貫設されている。前記
ダイス面２０と押え面３０は素体Ｗにしわ押えをかける
部分であり、しわ押え方式は圧力しわ押えでもよいし固
定しわ押えでもよい。この実施例では固定しわ押えを採
用しており、このため下型ベース２ａにリング状のスト
ッパ３３を設置し、これにブランホルダ３の下面を当接
させることでダイス面２０と押え面３０に一定のクリア
ランスを形成するようにしている。

【００１０】４はパンチであり、前記ダイス２の穴部２
１とブランホルダ３の穴部３１に挿脱される外径を有
し、先端部には成形すべき突形状に合致する任意形状の
成形用輪郭部４０を有している。この成形用輪郭部４０
はこの実施例では図３のように第１部(径小部)４１０と
これに続く第2部(径大部)４１１からなっている。前記
パンチ４は上型ベース３ａの板厚を貫く通孔３５を通し
て上方に伸び、インナースライド４ａに連結されてお
り、インナースライド４ａは図示しない油圧シリンダな
どの加圧昇降手段により昇降されるようになっている。

【００１１】５は前記ダイス２の外周を囲む軸圧縮リン
グであり、内径側にはダイス２の外面２００に沿って上
方に伸びる薄肉の押し壁５０を有している。押し壁５０
の外径寸法は押え面３０の内面３００の寸法とほぼ一致
している。軸圧縮リング５の下部には下型ベース２ａお
よびボルスタ１を貫いてベッド内に伸びる複数本の支持
ピン５ａの上端部がそれぞれ結合されており、各支持ピ
ン５ａの下端部はベッド内に摺動可能に配された下部ス
ライド５ｂに結合され、下部スライド５ｂは油圧シリン
ダのような加圧ストローク発生手段６に連結されてい
る。加圧ストローク発生手段６は軸圧縮リング５の押し
壁５０にたとえば３０００kgf/cm²以上好ましくは４０
００〜５０００kgf/cm²程度の力を発生させることがで
きる性能のものが選ばれる。加圧ストローク発生手段６
と下部スライド５ｂおよび支持ピン５ａはダイクッショ
ン構造を利用することができる。

【００１２】この実施例においては、成形に当たって対
向液圧制御回路２３によりダイス２の穴部２０内に油な
どの液体Ｆを満たし、この状態で前工程で成形された素
体Ｗをダイス２のダイス面２０に嵌装する。そして、加
圧昇降手段を作動してアウタスライド３ｂを下降させ
る。前工程の成形法は金型成形、対向液圧成形など任意
である。ブランクホルダ３の内面３００は素体Ｗに外嵌
し、下降の進行と共に軸圧縮リング５の押し壁５０をも
外嵌し、押え面３０が素体Ｗに接してダイス面２０とで
しわ押え力をかける。このときのしわ押えは、この実施
例ではブランクホルダ３の下面がストッパ３３に当接す
ることにより一定のクリアランスを設定することで実現
されているが、ストッパを廃し、アウタスライド３ｂに
よる加圧力を所定の力に制御することで実現してもよ
い。

【００１３】ついで加圧昇降手段を作動しインナースラ
イド４ａを介してパンチ４を素体Ｗの上面に接触するま
で下降させ、加工が進行しない限度の所定の力ｋをかけ
る。その理由は、パンチ先端を素体Ｗの上面に接触させ
て力ｋをかけないと、後述するように素体Ｗの側壁後端
面Ｗ’に加圧力を与えたときに素体Ｗがブランクホルダ
３の穴部３１に膨出し、穴部肩で成形されてしまうから
である。上記力ｋは通常の場合、絞りに要する力Ｋの３
０〜４０％とすることが好ましい。この状態が図１であ
り、かかる状態では軸圧縮リング５の押し壁５０の先端
５００は素体Ｗの側壁後端面Ｗ’に当接するかまたは接
近している。この状態で次に加圧ストローク発生手段６
を作動させる。こうすれば、下部スライド５ｂが押し上
げられることにより軸圧縮リング５はダイス外面３００
を案内面として支持ピン５ａ，５ａを介して上昇させら
れ、それにより押し壁５０の先端５００で素体Ｗの側壁
後端面Ｗ’を軸線方向に強力に加圧する。

【００１４】前記のようにパンチ４は成形用輪郭部４０
が素体Ｗの上面に接触しかつ所定の力ｋが与えられてい
るため、上記した素体Ｗの側壁後端面Ｗ’への強圧によ
る流入促進作用に伴ってパンチ４は自動的にダイス２の
穴部２１に進入し、図２と図３のように素体Ｗは側壁後
端面Ｗ’の連続加圧により順次送り出され、穴部２１の
肩によって曲げられつつパンチ４によって穴部２１に押
し込まれる。この押込みに伴い、穴部２１内に満たされ
ている液体は圧縮されて対向液圧Ｐｃが生じ、これが穴
部２１内に押し込まれた部分ｗに作用するため、該部分
ｗはパンチ４の径小部４１０とこれに続く径大部４１１
に緊密に密着させられる。パンチ４の押込み力は対向液
圧Ｐｃの増大に応じて増加して行けばよく、しわ押え力
も成形の進行と共に増大させてゆく。所定のストローク
まで軸圧縮リング５を上昇させたところで成形は完了
し、これとともに加圧ストローク発生手段６を後退側に
作動して軸圧縮リング５を元位置に戻し、パンチ４を上
昇させ、そしてブランクホルダ３を上昇させることによ
り成品Ｖは取り出される。

【００１５】図４(a)は素体Ｗを示し、同図(b)は上記実
施例で得られた成品９を示している。成品９は帽体状部
９０に続き中間部に段部９１を介して径大筒部９２が形
成され、その径大筒部９２の上端から外転して囲壁９３
が形成されている。なお、上記実施例におけるパンチ４
の成形用輪郭部４０を段を有しない単純なものにした場
合には、図4(c)のように帽体状部９０と反転囲壁９３が
連続した成品９が得られる。

【００１６】図５と図６は本発明を対向液圧式逆再絞り
に適用し、図６(a)のような径の大きな皿状の素体Ｗか
ら同図(b)のように皿状部９４の中央に内方に突出する
中空突起部９５を有する成品９を成形する例を示してい
る。この場合には、ダイス２として上記素体Ｗの輪郭形
状に合致した曲率のダイス面２０を有するものを用い、
ブランクホルダ３として素体Ｗの輪郭形状に合致した曲
率の凹入状の押え面３０を有するものを使用する。ま
た、パンチ４として中空突起部９５に対応する形状寸法
の成形用輪郭部４０を有するものを使用する。他の構成
は上記実施例と同じであるから、対応する部分に同じ符
号を付し、説明は省略する。この実施例の場合も、成形
に当たって素体Ｗをダイス２に装着し、この状態でブラ
ンクホルダ３を下降してしわ押え力をかけ、パンチ４を
成形用輪郭部４０の先端面が素体Ｗの上面に当接するま
で下降し、成形が進行しない所定の力ｋをかけておく。
この状態が図５の左半部である。

【００１７】ついで、下部スライド５ｂを押し上げれ
ば、支持ピン５ａ，５ａを介して軸圧縮リング５はダイ
ス外面３００を案内面として上昇させられ、それにより
押し壁５０の先端５００は素体Ｗの側壁後端面Ｗ’を軸
線方向に強力に加圧する。これによりパンチ４はダイス
穴部２１に引き込まれ、引き続く素体Ｗの側壁後端面
Ｗ’への強圧による材料送り出し作用とパンチ４の下降
力とにより素体Ｗの中央部はダイス穴部２１に押し込ま
れ、対向液圧Ｐｃにより成形用輪郭部４０に密着させら
れ、所定のパンチストロークに達したところで成形は完
了する。その後の取出しは前記実施例の場合と同じであ
る。なお、この成形においてパンチ４の成形用輪郭部４
０を図３に示すような形状にすれば、中間に段の付いた
中空突起部を有する成品を成形することができる。

【００１８】図７は本発明を対向液圧式再絞りに適用し
た実施例を示しており、図８はこの実施例により成形さ
れた成品９の数例を示している。（ａ）は径の大きな皿
状の素体Ｗから皿状部９４の中央に外方に突出する中空
突起部９５’を有する形状である。(b)はカップ状の素
体から帽体状部９０と径大カップ部９２が連続したも
の、(c)は帽体状部９０とこれに続いて段部９１を介し
て径大筒部９２が形成され、その径大筒部９２の上端か
ら皿に径大なカップ状部９６が形成されたものを示して
いる。図７の実施例においては、下型ベース２ａ上のダ
イス２は凹型をなしている。すなわち、上面から円筒状
の内面２００’と、前工程で成形されたカップ状の素体
Ｗの外面輪郭形状に合致する曲率のダイス面２０'が凹
設され、底であるダイス面２０'の中央には穴部２１が
形成されている。前記ダイス２の穴部２１は下型ベース
２ａを貫く液通路２２を介して図示しない外部の対向液
圧制御回路に接続されている。

【００１９】ブランクホルダ３は逆に凸型をなし、直線
状の外面３００'に続いてカップ状の素体Ｗの内面輪郭
形状に合致する曲率すなわち、ダイス面２０'と相似し
た曲率で凸出した押え面３０'を有し、押え面３０'の頂
部軸線上には前記穴部２１と同心の穴部３１が設けられ
ると共に、該穴部３１よりもはるかに径の大きなガイド
穴３１０が同心に設けられている。そして、ブランクホ
ルダ３は上部にリング状の上型ベース３ａが固着されて
いる。パンチ４は前記上型ベース３ａの通孔３５を貫い
てガイド穴３１０内に昇降可能な径を有する柱部４１を
有し、該柱部４１の先端領域に前記穴部３１，２１に出
没可能な成形用輪郭部４０を設けており、柱部４１の基
端側にはベース部４２が設けられ、これがインナースラ
イド４ａに連結されており、インナースライド４ａは油
圧シリンダなどの加圧昇降手段８により昇降されるよう
になっている。前記成形用輪郭部４０は図８に示す成品
形状に対応するものが選択される。成形用輪郭部４０は
柱部４１に一体に形成されていてもよいが、好ましくは
種々の形状の成形を行えるよう柱部４１と別体に作ら
れ、ボルトやねじなどによって柱部４１に着脱可能に固
定される。

【００２０】前記ベース部４２は可縮式のしわ押え用加
圧機構７を介して前記ブランクホルダ３のリング状の上
型ベース３ａと連結されている。しわ押え用加圧機構７
は油圧シリンダでもよい。この場合には、チューブ側と
ピストン側のいずれかが上型ベース３ａに固定され、他
方がベース部４２に連結される。また、しわ押え用加圧
機構７としてウレタンやスプリングなどの弾性体を用い
た場合には、図７のように弾性体７１の中心部を貫通す
るボルト７０の下端部が上型ベース３ａに連結され、頭
部がベース部４２に設けた縦穴４２０に移動可能にはめ
られる。そして、前記上型ベース３ａより下方には、ブ
ランクホルダ３の外面３００’を囲むごとく軸圧縮リン
グ５が配されており、該軸圧縮リング５の内径側にはブ
ランクホルダ３の外面３００’に沿って下方に伸びる薄
肉の押し壁５０を有している。押し壁５０の外径寸法ば
ダイス２の内面２００’の寸法とほぼ一致している。

【００２１】上型ベース３ａにはしわ押え用加圧機構７
よりも外径側の部位に所定間隔ごとに縦穴３２０が設け
られ、それらにそれぞれ支持ピン５ａが貫挿され、各支
持ピン５ａの下端部に前記圧縮リング５が連結されるこ
とで吊持されている。そして各支持ピン５ａの上端部は
インナースライド４ａを外囲するアウタースライド５
ｂ’に結合され、アウタースライド５ｂ’は油圧シリン
ダのような加圧ストローク発生手段８’に連結されてい
る。前記加圧ストローク発生手段８’は軸圧縮リング５
の押し壁５０にたとえば３０００kgf/cm²以上好ましく
は4000〜5000kgf/cm²程度の力を発生させることができ
る性能のものが選ばれる。この実施例でもしわ押えは圧
力しわ押え式でもよいが、この実施例ではダイス２の半
径方向外方にストッパ３３を設けて上型ベース３ａを受
け止め、一定のクリアランスを得る固定しわ押え式を採
用している。

【００２２】この実施例により図８の成品を成形すると
きには、ダイス２の穴２０内に液体を満たし、素体Ｗを
ダイス２内に装着し、この状態でインナースライド４ａ
とアウタースライド５ｂ’を下降させる。こうすれば、
インナースライド４ａの下降によりしわ押え用加圧機構
７を介してブランクホルダ３は下降し、上型ベース３ａ
がストッパ３３に当接する位置までダイス２に嵌合し、
ダイス面２０と押え面３０とで素体Ｗを挟み込みしわ押
え力をかける。上記インナースライド４ａの下降時には
パンチ４はブランクホルダ３と相対変位せず、成形用輪
郭部４０はブランクホルダ３の穴３１の開口すなわち押
え面３００’と整合している状態に保たれる。したがっ
て、ブランクホルダ３が所定のしわ押え位置に到ったと
ころで成形用輪郭部４０の先端は素体Ｗの内面に接触
し、成形が進行しない所定の力ｋがかけられる。この力
の大きさは前記した実施例の場合と同じである。また、
アウタースライド５ｂ’の下降により軸圧縮リング５も
下降し、押し壁５０が素体Ｗの側壁後端面Ｗ’に接近な
いし接触する。これで図７の左半部に示す状態となる。

【００２３】この状態から次にアウタースライド５ｂ’
を下降させる。こうすれば、軸圧縮リング５はブランク
ホルダ３の外面３００’を案内面として支持ピン５ａ，
５ａを介して下降させられ、それにより押し壁５０の先
端５００は素体Ｗの側壁後端面Ｗ’を軸線方向に強力に
加圧する。前記のようにパンチ４の成形用輪郭部４０が
素体Ｗの内面に接触しかつ所定の力ｋが与えられている
ため、上記した押し壁５０による素体Ｗの側壁後端面
Ｗ’の強圧に伴う材料の流れより、インナースライド４
ａはしわ押え用加圧機構７を圧縮するように下降し、そ
れによりブランクホルダ３は素体Ｗにしわ押え力をか
け、パンチ４の成形用輪郭部４０は自動的にダイス２の
穴部２１に進入し、素体Ｗは側壁後端面Ｗ’の加圧によ
り送り出され、穴部２１の肩によって曲げられつつ成形
用輪郭部４０によって穴部２１に押し込まれる。この押
込みに伴い穴部２１内に満たされている液体により対向
液圧Ｐｃが生じ、これが穴部２１内に押し込まれた部分
ｗに作用するため、該部分ｗはパンチ４の成形用輪郭部
４０に緊密に密着させられる。

【００２４】パンチ４の押込みストロークは柱部４１が
ブランクホルダ３のガイド穴３１０の底に当接すること
で規定され、所定のストロークまで軸圧縮リング５を下
降させたところで成形は完了する。これとともにアウタ
ースライド５ｂ’を後退側に作動して軸圧縮リング５を
元位置に戻せば、しわ押え用加圧機構７の上方力により
パンチ４は元位置まで上昇させられる。そしてインナー
スライド４ａを上昇させればブランクホルダ３がダイス
２から外れるため成品Ｖを取り出すことができる。な
お、図８の（ｂ）（ｃ）の成品を成形するときには、カ
ップ状の素体の形状に合致したダイス２およびブランク
ホルダ３と交換ることはもとよりである。

【００２５】本発明においては対向液圧を用いずに慣用
金型成形で成形する場合も含む。この場合には対向液圧
成形制御回路２３を作動させず、ダイス２１の穴部２１
に液体を満たさないで実施すればよい。また本発明は有
底の成品だけでなく、先端に穴のある成品も成形可能で
あり、この場合には前工程でカップ状、ボール状ないし
皿状の素体の頂部に穴をあけたものを作っておけばよ
い。

【００２６】次に本発明により実際に形成を行った例を
示す。〔具体例１〕１）ダイスとして外径87.9mmφ、穴径53mmφ、高さ195m
mのものを使用し、パンチとして成形用輪郭部が直径46m
mφのもの（第１種パンチ）と、成形用輪郭部が直径46m
mφの第１部と直径34mmφの第2部を有するもの(第2種)
を使用し、軸圧縮リングとして全高100mm、内径88mm
φ、押し壁高さ75mm、押し壁厚さ3.5mmのものを使用
し、これをベッド下方の下部スライドから立ち上がる円
周上で8本の支持ピンに連結し、50t油圧シリンダでスト
ローク60mmで昇降させるようにした。２）ダイスの穴に油を満たし、材質ＳＰＣＥ，板厚3.2m
mの素板を慣用金型成形法により成形した内径87.9mm、
高さ65mmのカップ状素体をダイスに装着し、ブランクホ
ルダを下降し、ストッパによりクリアランスを0.3mmに
して固定しわ押えを行い、ついでパンチを下降し、カッ
プ状素体の上面に300kgf/cm²(約5Tonf)の圧力で接触さ
せた。この状態で油圧シリンダを作動させ、軸圧縮リン
グに5000kgf/cm²の力をかけた。

【００２７】３）それによりパンチはダイスの穴に進入
して成形が開始され、パンチの進入と共にダイス穴には
600kgf//cm²に達する対向液圧が発生し、機械的送り出
し式の対向液圧成形が行われた。パンチの押込み力は10
00kgf//cm²までリニアに上昇させた。その結果、第1種
パンチにより図4(c)に示す形状で再絞り比が1.91の成品
が得られ、第2種パンチにより図4(b)に示す形状で再絞
り比が2.59の成品が得られ、いずれも破断はまったくな
かった。４）比較のため、軸圧縮リングを作動させず、しわ押え
状態でパンチをダイス穴に押し込む慣用のに対向液法に
よって成形を行ったところ、第1種パンチの場合にも底
部と側壁の境界部位に破断が生じ、成形不良となった。
また、軸圧縮リングを用いず、ダイスの側壁部位にパイ
パス通路を等間隔で8本穿設し、このバイパス通路から
ブランクホルダとの隙間に対向液圧を導いてカップ状素
体の端面に軸方向力をかける方法(従来法)を実施した結
果、パンチ押込み力1000kgf//cm²ではパンチ先端より破
断が生じてしまい、成形できなかった。これは軸方向力
が弱いため材料の流入が不足し、しかも軸方向力が受動
的(パンチがある程度進入してからでないと発生しない)
であるためである。

【００２８】〔具体例２〕１）ダイスとして外径120mmφ、高さ190mm、ダイス穴径
53mmφを使用し、パンチとして上記具体例1と同じもの
を使用し、軸圧縮リングとして全高110 mm、内径120mm
φ、押し壁高さ75mm、押し壁厚さ3.5mmのものを使用
し、これをベッド下方の下部スライドから立ち上がる円
周上で8本の支持ピンに連結し、50t油圧シリンダでスト
ローク30mmで昇降させるようにした。２）ダイスの穴に油を満たし、材質ＳＰＣＥ，板厚3.2m
mの素板を慣用金型成形法により成形した内径１２０m
m、高さ60mmのカップ状素体をダイスに装着し、ブラン
クホルダを下降し、ストッパによりクリアランスを0.3m
mにして固定しわ押えを行い、ついでパンチを下降し、
カップ状素体の上面に300kgf/cm²の圧力で接触させた。
この状態で油圧シリンダを作動させ、軸圧縮リングに37
00kgf/cm²の力をかけて本発明による成形を行った。そ
の結果、第１種パンチにより再絞り比が２．６、第２種
パンチにより再絞り比が３．５３で形状の良好な成品が
得られた。

【００２９】〔具体例３〕１）ダイスとして外径２５０mmφ、高さ1５0mm、ダイス
穴径86.8mmφを使用し、パンチとして成形用輪郭部が直
径８０mmφのもの(第1種)と直径7０mmφのもの（第２
種）を使用し、軸圧縮リングとして全高９０mm、内径25
0mmφ、押し壁高さ５０mm、押し壁厚さ3.2mmのものを使
用し、これをベッド下方の下部スライドから立ち上がる
円周上で8本の支持ピンに連結し、100t油圧シリンダで
ストローク45mmで昇降させるようにした。２）ダイスの穴に油を満たし、材質ＳＰＣＥ，板厚3.2m
mの素板を慣用金型成形法により成形した内径２５０mm
φ、高さ４３mmのカップ状素体をダイスに装着し、ブラ
ンクホルダを下降し、ストッパによりクリアランスを0.
3mmにして固定しわ押えを行い、ついでパンチを下降
し、カップ状素体の上面に100kgf/cm²の圧力で接触させ
た。この状態で油圧シリンダを作動させ、軸圧縮リング
に3900kgf/cm²の力をかけて本発明による成形を行っ
た。その結果、第１種パンチにより再絞り比が３．１、
第２種パンチにより再絞り比が3.6で形状の良好な成品
が得られた。

【００３０】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１と請求項
２によるときには、しわ押え状態でダイスとブランクホ
ルダとの隙間に伸びる押し壁を有する軸圧縮リングを前
進させて素体の後端面を強制的に加圧しつつパンチを前
記穴を通して降下させるため、大きな軸方向力を素体に
加えて材料の流入を図ることができ、これにより絞り比
の大きな段付き絞り成品を確実に精度よく成形でき、ま
た成形法の自由度が高く、逆再絞りと再絞りの双方に適
用することができるため多様な段付き形状の成品を成形
できるというすぐれた効果が得られる。請求項４によれ
ば多段の段を持つなど複雑な形状の成品をパンチやブラ
ンクホルダの加圧力を低くして成形できるというすぐれ
た効果が得られる。請求項５によれば、再絞り比の大き
な成品を簡単な構造で逆再絞りすることができ、請求項
６によれば再絞り比の大きな成品を簡単な構造で再絞り
することが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】

【図１】本発明を逆再絞りに適用した成形型の一例と成
形第１段階を示す断面図である。

【図２】図１の成形第２段階を示す断面図である。

【図３】成形第２段階の拡大図である。

【図４】(a)は素体の断面図、(b)(c)は成品の断面図で
ある。

【図５】本発明による成形型の別の例と成形段階を半部
ずつ示す断面図である。

【図６】(a)は図５の成形型に適用される素体の断面
図、(b)は成品の一例を示す断面図である。

【図７】本発明を逆絞りに適用した成形型の一例と成形
段階を半部ずつ示す断面図である。

【図８】図７による成品例を示す断面図である。

【符号の説明】

２ダイス３ブランクホルダ４パンチ５軸圧縮リング２１穴３１穴４０成形用輪郭部５０押し壁Ｗ前工程で成形した素体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カップ状ないし皿状の素体をおのおの中央
に穴を有するダイスとブランクホルダによりはさんでし
わ押えし、この状態でダイスとブランクホルダとの隙間
に伸びる押し壁を有する軸圧縮リングを前進させて素体
の後端面を強制的に加圧しつつパンチを前記穴を通して
降下させることを特徴とする軸方向加圧式絞り成形法。
【請求項２】軸圧縮リングを前進させる以前のしわ押え
状態でパンチを素体の表面に接触し成形が進行しない力
をかける請求項１に記載の軸方向加圧式絞り成形法。
【請求項３】ダイスの穴に液体を満たして行う方法を含
む請求項１または請求項２のいずれかに記載の軸方向加
圧式絞り成形法。
【請求項４】カップ状ないし皿状の素体に対応するダイ
ス面を有しそのダイス面の中央に穴を設けたダイスと、
前記カップ状ないし皿状の素体に対応する押し面を有し
該押し面の中央にダイスの穴と同心の穴を有するブラン
クホルダと、前記ブランクホルダとダイスの穴に挿脱さ
れる成形用輪郭部を先端部に有するパンチと、前記ダイ
ス周面とブランクホルダ周面との隙間に進入可能な押し
壁を有し下部が支持ピンを介して下部スライドに支えら
れた軸圧縮リングと、下部スライドを加圧昇降する手
段、とを有していることを特徴とする軸方向加圧式絞り
成形装置。
【請求項５】カップ状ないし皿状の素体に対応する凹入
状のダイス面を有しそのダイス面の中央に穴を設けたダ
イスと、前記カップ状ないし皿状の素体に対応する凸状
の押し面を有し該押し面の中央にダイスの穴と同心の穴
を有するブランクホルダと、前記ブランクホルダとダイ
スの穴に挿脱される成形用輪郭部を先端部に有するパン
チと、前記ダイス周面とブランクホルダ周面との隙間に
進入可能な押し壁を有し上部が支持ピンを介してスライ
ドに支えられた軸圧縮リングと、前記スライドを加圧降
下する手段とを有していることを特徴とする軸方向加圧
式絞り成形装置。
【請求項６】ダイスの穴が外部の対向液圧制御回路に接
続されているものを含む請求項４または請求項５のいず
れかに記載の軸方向加圧式絞り成形装置。