JP2001087820A - 深絞り品の成形方法 - Google Patents

深絞り品の成形方法

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JP2001087820A
JP2001087820A JP26883299A JP26883299A JP2001087820A JP 2001087820 A JP2001087820 A JP 2001087820A JP 26883299 A JP26883299 A JP 26883299A JP 26883299 A JP26883299 A JP 26883299A JP 2001087820 A JP2001087820 A JP 2001087820A
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JP
Japan
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work
liquid
punch
pressing
axial force
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JP26883299A
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English (en)
Inventor
Yasutomo Nagai
康友 永井
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Press Kogyo Co Ltd
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Press Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 割れや座屈を防止しつつ、短時間かつ低コス
トで深絞り品を製造できる深絞り品の成形方法を提供す
る。 【解決手段】 下方に内径が絞られた絞り部5bを有す
る絞り型5内にカップ状のワーク4を配置し、ワーク4
の開口部10を軸力パンチ2で蓋してその内部に液体を
充填した状態でプレスすることにより、開口部10の端
部11を押圧しながら液体を圧縮加圧し、ワーク4を絞
り型5の内面に押し付けつつ下方の絞り部5b内に膨出
させるようにした。軸力パンチ2でワーク4を押し込み
ながら成形しているので、ワーク4が引っ張られること
による割れを回避できる。逆に押し込みによって懸念さ
れるワーク4の座屈は、軸力パンチ2によって圧縮加圧
される液体の内圧により、ワーク4が絞り型5内面に押
し付けられるため、防止できる。また、この内圧によ
り、ワーク4が絞り部5b内に膨出されてそのワーク先
端部4cに適度な引張力として働くため、座屈は回避さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、深絞り品の成形方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】図6に従来の深絞り品の成形方法に用い
られる深絞り成形装置を示す。図示するようにプレス装
置の上台aには円柱状のパンチbが取り付けられ、プレ
ス装置の下台cには絞り型dが取り付けられている。絞
り型dには、カップ状のワークeがセットされる内径D
1 のセット穴fと、パンチbが挿入される内径D2 の絞
り成形穴gとが形成されている(D1 >D2 )。
【0003】かかる装置によれば、セット穴fに収容さ
れたワークeの底部(先端部)は、上台aの下台cへの
近接に伴って下降するパンチbに押されて下方に引っ張
られ、絞り成形穴g内に膨出されて絞り成形される。こ
のように、従来の深絞り成形は、パンチbをワークeの
底部に押し当てて、ワークeの底部を引っ張るようにし
て成形していた。
【0004】かかる成形では、セット穴fと絞り成形穴
gとの内径比D1 /D2 (段付き部の直径比)が所定値
以上に大きいと、ワークeの変形抵抗が大きくなるた
め、ワークeがパンチbの先端部近傍から割れてしま
う。そこで、従来、図7に示すように、1回の絞り成形
におけるD1 /D2 を小さくして何回も絞りを繰り返
し、所定の形状まで成形するようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
深絞り成形にあっては、段階的に絞りを行うための複数
の工程数が必要となると共に、各工程ごとに異なった金
型(パンチb、絞り型d)が必要となるためコストアッ
プにもなる。かかる弊害は、最終製品の形状の段付き部
の直径比D1 /D2 が大きい程、顕著となる。
【0006】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、少ない工程で割れを発生させることなく深絞り
成形できる深絞り品の成形方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明に係る深絞り品の成形方法は、下方に内径が絞
られた絞り部を有する絞り型内にカップ状のワークを配
置し、該ワークの開口部を軸力パンチで蓋してその内部
に液体を充填した状態でプレスすることにより、開口部
の端部を押圧しながら液体を圧縮加圧し、ワークを絞り
型の内面に押し付けつつ下方の絞り部内に膨出させるよ
うにしたものである。
【0008】本発明によれば、軸力パンチでワークを押
し込みながら成形しているので、ワークが引っ張られる
ことによる割れを回避できる。逆に、押し込みによって
ワークが座屈する心配が生じるが、かかる座屈は、軸力
パンチによって圧縮加圧される液体の内圧により、ワー
クが絞り型(金型)内面に押し付けられるため、防止で
きる。また、この内圧により、ワークが絞り部内に膨出
されてそのワーク先端部(下端部)に適度な引張力とし
て働くため、座屈は回避される。
【0009】また、かかる引張力が大きすぎるようであ
れば、絞り部内に膨出されたワークの下端部をカウンタ
パンチによって押し上げることにより、ワークの下端部
に生じる引張力を緩和するようにしてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を添付図面に
基いて説明する。
【0011】図1は本実施形態に係る深絞り品の成形方
法に使用される液圧プレス装置の説明図であり、図1
(a) はプレス前の側断面図、図1(b) はプレス後の側断
面図である。また、図2(a) は液圧プレスされる前のワ
ークの斜視図、図2(b) は液圧プレスされた後の製品
(深絞り品)の斜視図である。
【0012】図1(a) に示すように、プレス装置の上台
1の下面には、円柱状に形成された軸力パンチ2が取り
付けられ、プレス装置の下台3の上面には、カップ状の
ワーク4を収容する絞り型5が取り付けられている。ワ
ーク4は、図2(a) に示すように、筒状部4aとその一
端を蓋するように一体形成された底板部4bとからな
り、素材板を絞り加工等によってカップ状に成形して製
造される。
【0013】絞り型5は、図2(a) に示すワーク4の筒
状部4aの外径D1 (および軸力パンチ2の外径D1
に合致するように円穴状に凹設されたセット部5aと、
図2(b) に示す製品6(深絞り品)の絞り成形部6aの
外径D2 に合致するように内径が絞られた円穴状の絞り
部5bとを有する。これらセット部5aと絞り部5bと
は、同芯的に配置されている。絞り部5b内には、カウ
ンタパンチ7が収容されている。
【0014】カウンタパンチ7は、下台3に出没自在に
設けられたロッド8に取り付けられており、そのロッド
8に接続された油圧装置(図示せず)によって、所定の
力(可変可能)で上方に付勢されるようになっている。
かかるカウンタパンチ7は、図1(b) に示すように絞り
部5b内に膨出されたワーク4の下端部4cを押し上
げ、ワーク4の下端部4cに生じる引張力を緩和するも
のである。
【0015】絞り型5のセット部5aには、図1(a) の
状態から上台1が引き上げられて軸力パンチ2がセット
部5aから引き抜かれた状態で、図2(a) に示すカップ
状のワーク4が上方から挿入されて収容される。その
後、上台1が下降されて軸力パンチ2がセット部5aに
挿入され、軸力パンチ2の下面9がワーク4の開口部1
0の端部11に当接される。この結果、ワーク4の内側
と軸力パンチ2の下面9とによって、圧縮室12が区画
形成される。
【0016】圧縮室12には、充填手段13によって水
やオイル等の液体(以下ドットで示す)が充填される。
充填手段13は、軸力パンチ2内に形成された液体通路
14と、液体通路14に接続された逆止弁15と、逆止
弁15に接続された液体ポンプ16と、液体ポンプ16
に接続された図示しない液体タンクとからなる。かかる
充填手段13によって圧縮室12内に液体が充填された
ならば、図1(b) に示すように、上台1が所定ストロー
ク下げられる。ストロークの下死点は図示しないストッ
パによって設定される。
【0017】かかる軸力パンチ2の下降により、ワーク
4の開口部10の端部11が押圧されると同時に、圧縮
室12内の液体が圧縮加圧される。このとき、圧縮室1
2内の液体は、ワーク4の端部11と軸力パンチ2の下
面との間からリークしようとするものの、ワーク4の端
部11が軸力パンチ2の下面に押されて潰れてシールす
るため、実際にはリークしない。リークすることなく圧
縮加圧される圧縮室12内の液体は、リリーフ手段17
によって所定の圧力に保持される。
【0018】リリーフ手段17は、軸力パンチ2に形成
された液体通路18と、液体通路18に接続されたリリ
ーフ弁19とからなる。リリーフ弁19は、リリーフ圧
力を変更できるようになっている。圧縮室12内にて圧
縮される液体の液圧を調節し、ワーク4の絞り部5bへ
の膨出力および押付力を調節するためである。リリーフ
弁19からリリーフされた液体は、液体ポンプ16に接
続された図示しない液体タンクに戻されるようになって
いる。
【0019】かかる構成によれば、図1(a) から図1
(b) にかけてプレス装置の上台1を下台3に近接させる
と、セット部5aに収容された図2(a) に示すカップ状
のワーク4は、軸力パンチ2による縦方向への押圧によ
って、図1(b) に示すようにセット部5aから下方の絞
り部5bに押し出され、図2(b) に示す製品6(深絞り
品)に絞り成形される。
【0020】このとき、ワーク4は、軸力パンチ2によ
る縦方向に押圧によって座屈しようとするが、圧縮室1
2内に充填されて押圧と同時に圧縮加圧される液体の液
圧によってセット部5aの内面に押し付けられると共に
絞り部5bに膨出されるため、座屈することなくセット
部5aおよび絞り部5bの内面に張り付くように変形
し、図2(b) に示す製品6(深絞り品)となる。
【0021】すなわち、軸力パンチ2は、ワーク4をセ
ット部5aから絞り部5bに押し出すのみならず、その
押出時に圧縮室12の容積を減じて液体を圧縮加圧し、
液圧によってワーク4をセット部5aおよび絞り部5b
の内面に押し付ける機能をも発揮する。このとき液体は
液体パンチとなる。液体によるワーク4のセット部5a
および絞り部5bの内面への押付力は、リリーフ弁19
のリリーフ圧を変更することにより調節される。
【0022】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、軸力パンチ2でワーク4を押し込みながら成形して
いるので、図6の従来タイプで問題となっていた「ワー
クeが引っ張られることによって生じる割れ」を回避で
きる。また、押し込みによって懸念されるワーク4の座
屈は、軸力パンチ2に圧縮加圧される液体の液圧(内
圧)によって、ワーク4が絞り部5b内に膨出されると
共にセット部5aおよび絞り部5bの内面に張り付けら
れるため、回避される。
【0023】また、図1(b) に示すように、絞り部5b
内に膨出されたワーク先端部4c(下端部)には、液体
の液圧(内圧)によって引張力が生じるが、適度な引張
力であれば、成形上好ましい。また、かかる引張力が大
きすぎるようであれば、絞り部5b内に膨出されたワー
ク下端部4cをカウンタパンチ7によって所定力で押し
上げることにより、ワーク下端部4cに生じる引張力を
緩和し、過大な引張力による割れを回避する。すなわ
ち、カウンタパンチ7は、必ずしも必要ではない。な
お、カウンタパンチ7は、液圧プレス成形後の製品6を
取り出すためのエジェクタとしても機能する。
【0024】上述の工程によれば、図2(b) に示すD1
/D2 比の大きな深絞り品(製品6)を、図1(a) から
図1(b) への1工程によって、割れや座屈なく成形でき
る。よって、本実施形態によれば、図6および図7に示
すように1回の絞り成形におけるD1 /D2 を小さくし
て何回も絞りを繰り返して所定の形状まで成形するよう
にしていた従来方法と比べると、工程数および使用金型
(パンチ2、絞り型5)が少なくなるため、短時間で且
つ低コストでD1 /D2 比の大きな深絞り品(製品6)
を割れや座屈なく成形できる。
【0025】別の実施形態を図3に示す。
【0026】この実施形態に用いられる液圧プレス装置
は、前述した図1(a),(b) に示す装置における充填手段
13の代りに絞り型5に液槽20を設け、その液槽20
によってセット部5a内に収容されたワーク4に水やオ
イル等の液体(以下ドットで示す)を充填するようにし
たものである。本実施形態は、この点のみが前実施形態
と異なり、その他は同様の構成となっているため、同様
の部品には同一の符号を付して説明を省略し、相違点の
みを説明する。
【0027】絞り型5には、セット部5aにセットされ
たカップ状のワーク4内に液体を充填するための液槽2
0が設けられており、液槽20には、液体を槽20内に
供給する供給管21が接続されている。この構成によれ
ば、軸力パンチ2の下降に伴って、自動的にワーク4内
に液体が充填されるので、図1のタイプのように充填手
段13によって液体を充填する場合と比べると、作業時
間の短縮が図れる。また、充填手段13を構成する液体
通路14、逆止弁15および液体ポンプ16等が不要に
なるので、コストダウンを図れる。
【0028】なお、本実施形態では、下降する軸力パン
チ2は、円穴状に凹設されたセット部5aに係合した後
さらに下降する際、図1(a) のタイプと比べると、セッ
ト部5aの開口部22からワーク4の開口部23までの
高さ差の分だけ余分な体積の液体を圧縮することになる
が、過剰な液体はパンチ2の下降に伴ってリリーフ手段
17から排出されるため、問題は生じない。
【0029】図4乃至図5は、上述した深絞り品の成形
方法によって製造された製品6(深絞り品)の例を示す
図である。これら深絞り品6は、前述したように、割れ
や座屈を防止しつつ、短時間かつ低コストで製造され
る。図4は、AT車のフルードカップリングのインペラ
ーシェル6xであり、図5は多段付き製品6yである。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る深絞り
品の成形方法によれば、割れや座屈を防止しつつ、短時
間かつ低コストで深絞り品を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の一実施形態を示す深絞り品の成形
方法に使用される液圧プレス装置の説明図であり、図1
(a) はプレス前の側断面図、図1(b) はプレス後の側断
面図である。
【図2】図2(a) は上記装置によって液圧プレスされる
前のワークの斜視図、図2(b)は液圧プレスされた後の
製品の斜視図である。
【図3】本発明の別の実施形態を示す深絞り品の成形方
法に使用される液圧プレス装置の側断面図である。
【図4】上記各実施形態によって製造された製品の断面
図である。
【図5】上記各実施形態によって製造された製品の断面
図である。
【図6】従来の深絞り品の成形方法を示す説明図であ
る。
【図7】従来の深絞り品の成形方法を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
2 軸力パンチ 4 ワーク 5 絞り型 5a セット部 5b 絞り部 7 カウンタパンチ 10 開口部 11 端部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下方に内径が絞られた絞り部を有する絞
    り型内にカップ状のワークを配置し、該ワークの開口部
    を軸力パンチで蓋してその内部に液体を充填した状態で
    プレスすることにより、開口部の端部を押圧しながら液
    体を圧縮加圧し、ワークを絞り型の内面に押し付けつつ
    下方の絞り部内に膨出させるようにしたことを特徴とす
    る深絞り品の成形方法。
  2. 【請求項2】 上記絞り部内に膨出されたワークの下端
    部をカウンタパンチによって押し上げることにより、ワ
    ークの下端部に生じる引張力を緩和するようにした請求
    項1記載の深絞り品の成形方法。
JP26883299A 1999-09-22 1999-09-22 深絞り品の成形方法 Pending JP2001087820A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105436300A (zh) * 2015-02-14 2016-03-30 湖南同心模具制造有限公司 一种汽车深拉延零件生产方法
CN107030189A (zh) * 2017-05-03 2017-08-11 东北大学 金属箔材气压微拉深成形设备及成形方法
WO2024025040A1 (ko) * 2022-07-28 2024-02-01 현대제철 주식회사 판재의 다단 프레스 성형 방법 및 판재 성형용 금형 장치

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