JP2002153918A

JP2002153918A - 型締め装置

Info

Publication number: JP2002153918A
Application number: JP2000352457A
Authority: JP
Inventors: Osamu Honda; 修本多; Koichi Sato; 浩一佐藤; Hiroo Ishibashi; 博雄石橋; Koichi Hiramatsu; 浩一平松
Original assignee: Nippon Steel Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2002-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】装置が小型でエネルギー効率が高く、成形品の
ハンドリングが容易であり、湾曲した成形品の成形にも
容易に対応することができ、成形型の外側に付属機器を
配置し易い型締め装置を提供する。【解決手段】バルジ成形用やハイドロフォーム用の分割
式の成形型１０の端部に型締めフック１２を配置し、成
形型１０の両端をメカロックすることにより型締めを行
う。開閉に要するエネルギーが少なく、開閉を迅速に行
なうことができる。また成形型１０の上下面が開放され
るので、付属機器の配置自由度が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルジ成形用の成
形型やハイドロフォーム用の成形型のための型締め装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バルジ成形やハイドロフォームにおいて
は、分割式の成形型の内部に素材管をセットし、素材管
の端部から高圧液体を注入することにより拡管成形を行
なう。この際に成形型には高圧液体による型開き力が発
生するため、型締め装置により型開きを防止する必要が
ある。

【０００３】このための型締め装置としては、一般的に
は大型の油圧プレス機が流用されている。この油圧プレ
ス機は大型のラムヘッドを昇降させることにより型締め
と型開きを行なうため、強力な型締めが可能である反
面、大量のオイルを流動させねばならず、エネルギ効率
が悪いという問題がある。また、迅速な型開き動作を行
なわせることが困難であるうえ、高さが数メートルに達
するなど装置が大型であり、きわめて高価であるという
問題がある。

【０００４】そこで本発明者等は、図１０に示すように
断面がコの字状の剛性フレーム１を用い、成形型２をそ
の内部に装入することにより型開きを防止する型締め装
置を先に開発した。この型締め装置は油圧プレス機より
も小型で安価であるが、成形品のハンドリングを行なう
ために成形型もしくはフレームを矢印のように大きく移
動させねばならないという問題があった。また、成形品
形状が大きく湾曲する場合には、成形型も大型になるの
で、フレーム全体を大型化しなければならないという問
題があった。更に、成形型の周囲や上下面全体がフレー
ムで囲まれることとなるため、成形型の外側に孔開けシ
リンダ等の付属機器を配置したい場合にも、その自由度
が大きく制限されるという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、装置が小型で安価であり、成形品の
ハンドリングが容易であり、湾曲した成形品の成形にも
容易に対応することができ、しかも成形型の外側への付
属機器の配置自由度を大きく取れる新規な型締め装置を
提供するためになされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の型締め装置は、分割された成形型
の端部を、２以上の型締めフックにより型開き方向に拘
束することを特徴とするものである。なお、成形型と型
締めフックとの接触部のいずれか一方に、型締めフック
を成形型の中心側に押し込むことにより接触部の隙間を
減少させる傾斜部を設けた構造とすることが好ましい。
また、成形型内での成形物の偏りに対応させて、大きさ
の異なる型締めフックを組み合わせた構造とすることが
できる。また、成形型と型締めフックとの間に、成形型
の型開き力以上の力を発生できるシリンダを配置した構
造とすることができる。また、型締めフックを鋼鈑の積
層構造体とすることができる。

【０００７】本発明の型締め装置は、分割された成形型
の端部を２以上の型締めフックにより型開き方向に拘束
する構造のものであるから、油圧プレス機よりも小型で
安価である。また、型締めフックを成形型からわずかに
離すだけで成形型を開くことができるので、省エネルギ
ーとなるうえ、成形品のハンドリングが容易であり、成
形型の上下面が開放されているため、成形型の外側への
付属機器の配置自由度を大きく取ることができる。更
に、型締めフックの数や配置を変更することにより、湾
曲した成形品の成形型にも容易に対応することができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１と図２は本発明の基本的な実
施形態を示す斜視図であり、１０はハイドロフォーム用
の上下に分割された成形型、１１はその内部に形成され
た成形用キャビティである。この成形型１０の左右両側
の端部には、型締めフック１２が設けられている。各型
締めフック１２は下部内側の軸１３を中心として図２の
ように開閉することができる。また各型締めフック１２
は内側面に成形型１０の高さと等しい凹部１４を備え、
図１のように閉じたときに下顎部１５と上顎部１６との
間で、成形型１０を型開き方向に拘束することができる
ようになっている。なお、この実施形態では左右両側に
２個ずつの型締めフック１２を配置したが、その数は成
形型１０の大きさに応じて適宜増減させることができ
る。

【０００９】図３、図４はより具体的な構造を示す正面
図であり、ベース１７上に軸１３により枢着された左右
両側の型締めフック１２に、開閉用シリンダ１８を取り
付けた構造が示されている。この実施形態では成形型１
０の下半部１０ａはベース１７上の基台１９にセットさ
れており、上半部１０ｂは昇降機構２０により昇降でき
るようになっている。図３に実線で示すように左右両側
の型締めフック１２を開いた状態で成形型１０の開閉が
でき、破線で示すように左右両側の型締めフック１２を
開閉用シリンダ１８で内側に閉じれば、成形型１０を型
締めすることができる。なお、２１は素材管の両端を押
圧する軸押し手段であり、２２は素材管の膨出量を規制
するカウンターシリンダーである。

【００１０】このように、本発明の型締め装置は成形型
１０の両端部を型締めフック１２によりメカロックする
構造のものであるから、型締めフック１２を小型化する
ことができ、装置全体も非常に小型化することができ
る。また、成形型１０の両端部を型締めフック１２によ
り拘束する構造であるから、型締め動作のための移動距
離が少なく、サイクルタイムを短縮することができ、同
時に省エネルギー化を図ることができる。さらに、成形
型の上下面が開放されているため、成形型の外側へ成長
軸であったり、ピアス用パンチ等の付属機器の配置自由
度を大きく取ることができる等の多くの利点がある。

【００１１】なお、型締めフック１２は一体成形品とす
ることも可能であるが、図示のように鋼鈑の積層構造品
とすることが好ましい。このような積層構造体は打ち抜
き成形された鋼鈑を積層することにより製造できるた
め、形状自由度が高い利点があるうえ、使用中に型締め
フック１２が痛んだような場合にはその部分のみを交換
すればよいため、取り替えメンテナンスが容易であると
いう利点がある。

【００１２】図５は請求項２の発明の実施形態を示す図
である。この実施形態では、成形型１０と型締めフック
１２との接触部に、傾斜部２３が設けられている。図５
では傾斜部２３は型締めフック１２の上顎部１６の下面
をわずかに上向きに傾斜させることにより形成されてい
る。このような傾斜部２３を設けておけば、型締めフッ
ク１２を成形型１０の中心側に押し込むことにより傾斜
部２３で成形型１０の両端部上面を下方に押圧し、接触
部の隙間を減少させることができる。

【００１３】図６は請求項４の発明の実施形態を示す図
であり、成形型１０の下方にコモンベース２４と多数の
小型扁平シリンダ２５とが配置されており、図６のよう
に型締めフック１２を閉じた後にこれらの小型扁平シリ
ンダ２５に高圧流体を供給し、成形型１０を強力に型締
めする。この場合、小型扁平シリンダ２５は成形型１０
の型開き力以上の力を発生させることができるものであ
る必要がある。なお、小型扁平シリンダ２５に供給され
る高圧流体として素材管の内部に供給される高圧液体の
一部を用いれば、別の高圧発生源が不要となり、また型
開き力に対応する型締め力を得ることができる利点があ
る。

【００１４】以上の図５〜図６に示す実施形態によれ
ば、成形型１０の全高よりも型締めフック１２の下顎部
１５と上顎部１６との間の距離を大きくしておくことが
できるので、型締めフック１２の開閉の際に型締めフッ
ク１２の上顎部１６が成形型１０の上端部に衝突するこ
とがなく、型締めフック１２の開閉をスムーズに行なう
ことができる。

【００１５】以上に説明した各実施形態では、成形型１
０の両端に配置される型締めフック１２の大きさを同一
とした。しかし、成形品の形状が複雑化すると成形型１
０の各部に発生する型開き力が不均一になる場合があ
る。図７は請求項３の実施形態を示す図であり、成形型
１０の分割面方向に変形した形状の成形品をハイドロフ
ォームする場合を示す。この場合には、成形型１０の中
央片側に特に大きい型開き力が発生するため、その部分
に対応する型締めフック１２を他の型締めフック１２よ
りも大型化した。このように、成形型１０内での成形物
の偏りに対応させて、大きさの異なる型締めフックを組
み合わせて使用することができる。なお２１は軸押し手
段である。

【００１６】図８は成形品の形状がコの字状に湾曲した
例を示している。このような湾曲した成形品をハイドロ
フォームする成形型１０は図示のように変形している。
従来の型締め装置ではこのような変形した成形型１０を
型締めするためには非常に大型の装置を必要としていた
が、本発明によれば図８に示すように型締めフック１２
を成形型１０の形状に応じて分割配置することができ
る。

【００１７】図９に示す実施形態では、成形型１０及び
型締めフック１２の全体を鉛直面に対して斜めに傾斜さ
せてある。これにより片側（図９の左側）の型締めフッ
ク１２を開くときには重力が作用し、その力をチェーン
等により反対側の型締めフック１２に伝達することによ
り、反対側の型締めフック１２の開きを補助することが
できる。逆に、右側の型締めフック１２を閉じるときに
作用する重力を左側の型締めフック１２に伝達すること
により、左側の型締めフック１２の閉じを補助すること
ができる。このように、図９に示す実施形態では重力を
有効に利用して、型締めフック１２の開閉を補助するこ
とができる。

【００１８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の型締め
装置は成形型の端部を２以上の型締めフックにより型開
き方向に拘束するようにしたものであるから、小型で安
価であり、開閉に要するエネルギーが少なく、また開閉
を迅速に行なうことができる。更に、成形型の位置を移
動させることなく開閉できるため成形品のハンドリング
が容易であり、湾曲した成形品の成形にも容易に対応す
ることができる。しかも成形型の上下面を開放できるの
で、成形型の外側への付属機器の配置自由度を大きく取
ることもできるなど、従来技術に比較して多くの利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な実施形態の型締め状態を示す
斜視図である。

【図２】本発明の基本的な実施形態の型開き状態を示す
斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施形態を示す正面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態を示す側面図である。

【図５】本発明の第３の実施形態を示す正面図である。

【図６】本発明の第４の実施形態を示す正面図である。

【図７】本発明の第５の実施形態を示す斜視図である。

【図８】本発明の第６の実施形態を示す斜視図である。

【図９】本発明の第７の実施形態を示す斜視図である。

【図１０】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１従来例におけるコの字状の剛性フレーム２従来例における成形型１０本発明における成形型１１成形用キャビティ１２型締めフック１３軸１４凹部１５下顎部１６上顎部１７ベース１８開閉用シリンダ１９基台２０昇降機構２１軸押し手段２２カウンターシリンダー２３傾斜部２４コモンベース２５小型扁平シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤浩一愛知県東海市東海町５−３新日本製鐵株式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者石橋博雄千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者平松浩一愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 4E050 AA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分割された成形型の端部を、２以上の型
締めフックにより型開き方向に拘束することを特徴とす
る型締め装置。
【請求項２】成形型と型締めフックとの接触部のいず
れか一方に、型締めフックを成形型の中心側に押し込む
ことにより接触部の隙間を減少させる傾斜部を設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の型締め装置。
【請求項３】成形型内での成形物の偏りに対応させ
て、大きさの異なる型締めフックを組み合わせたことを
特徴とする請求項１または２に記載の型締め装置。
【請求項４】成形型と型締めフックとの間に、成形型
の型開き力以上の力を発生できるシリンダを配置した請
求項１〜３の何れかに記載の型締め装置。
【請求項５】型締めフックを鋼鈑の積層構造体とした
請求項１〜４の何れかに記載の型締め装置。