JP2002035852A - Hydroforming unit - Google Patents
Hydroforming unitInfo
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- JP2002035852A JP2002035852A JP2000216415A JP2000216415A JP2002035852A JP 2002035852 A JP2002035852 A JP 2002035852A JP 2000216415 A JP2000216415 A JP 2000216415A JP 2000216415 A JP2000216415 A JP 2000216415A JP 2002035852 A JP2002035852 A JP 2002035852A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金型内に装着され
た素材管の内部に液圧を導入し、該素材管を内側から加
圧すると共に、軸圧縮力を加えて前記金型の内のり形状
に対応する断面に成形せしめるハイドロフォーミングの
実施に用いる装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for introducing a hydraulic pressure into a material tube mounted in a mold, pressurizing the material tube from the inside, and applying an axial compressive force to the inside of the mold. The present invention relates to an apparatus used for performing hydroforming for forming a cross section corresponding to a shape.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車用フレームの製造方法として近年
注目されているハイドロフォーミングは、金型内に装着
された素材管の内部に高圧の液体（一般的には高圧水）
を導入し、前記素材管を内側から加圧すると共に、軸圧
縮力を加えて変形させ、前記金型各部の内のり形状に対
応する断面に成形する方法である。この方法によれば、
長手方向に断面変化しつつ屈曲する複雑な形状をなす管
状製品を一体成形することが可能であり、自動車各部の
パイプフレームとして用いることにより、部品点数の削
減、剛性及び強度の向上、軽量化等、多くの利点を併せ
て実現することができる。2. Description of the Related Art Hydroforming, which has recently attracted attention as a method of manufacturing a frame for an automobile, is a method in which a high-pressure liquid (generally, high-pressure water) is placed inside a material tube mounted in a mold.
And pressurizing the material tube from the inside, deforming the material tube by applying an axial compressive force, and molding the material tube into a cross section corresponding to the inner shape of each part of the mold. According to this method,
It is possible to integrally mold a tubular product that has a complicated shape that bends while changing its cross section in the longitudinal direction. By using it as a pipe frame for each part of an automobile, it is possible to reduce the number of parts, improve rigidity and strength, reduce weight, etc. Many advantages can be realized together.
【０００３】図５は、ハイドロフォーミングの実施状態
の説明図である。ハイドロフォーミングの実施に当たっ
ては、図示の如く、上型10と下型11とに分離可能な金型
１が使用される。前記上型10及び下型11の夫々との対向
面（合わせ面）には、製品管の半部形状に対応する凹所
12（図５には下型11側の凹所12のみを図示）が、長手方
向に所定の屈曲形状を有して形成されている。FIG. 5 is an explanatory diagram of a state in which hydroforming is performed. In performing the hydroforming, a mold 1 that can be separated into an upper mold 10 and a lower mold 11 is used as illustrated. A concave portion corresponding to a half shape of a product pipe is provided on a surface (matching surface) facing each of the upper mold 10 and the lower mold 11.
12 (only the recess 12 on the lower mold 11 side is shown in FIG. 5) is formed to have a predetermined bent shape in the longitudinal direction.
【０００４】このような金型１を用いたハイドロフォー
ミングは、図示の如く、前記凹所12の屈曲形状に対応す
るように予め曲げ成形された素材管13を用い、図中に矢
符により示す如く、下型11上面の凹所12内に押し込み、
この状態で下型11と上型10とを合わせ、両型10，11の凹
所12，12間に形成された空洞部内にセットした後、この
素材管13の内部に高圧水を導入し、該素材管13を内側か
ら加圧して変形させることにより行われる。[0004] As shown in the drawing, hydroforming using such a mold 1 uses a material pipe 13 which is previously bent and formed so as to correspond to the bent shape of the recess 12 and is indicated by an arrow in the figure. As such, push it into the recess 12 on the upper surface of the lower mold 11,
In this state, the lower mold 11 and the upper mold 10 are combined and set in the cavity formed between the recesses 12, 12 of the two molds 10, 11. Then, high-pressure water is introduced into the material pipe 13, This is performed by deforming the material tube 13 by pressing it from the inside.
【０００５】図６は、上型10と下型11との合わせ部にお
ける素材管13の成形状態の説明図である。図６（ａ）に
示す如く素材管13は、上型10と下型11との間に、夫々の
凹所12，12によって形成された空洞部内にセットされ、
この状態で内部に導入される水圧Ｐの作用により外向き
に膨れ出し、図６（ｂ）に示す如く、周方向の各部が前
記凹所12，12の内面の該当部位に押し付けられるまで変
形し、前記空洞部の内のり形状に沿った異形断面の製品
管14となり、図６（ｃ）に示す如く、前記水圧Ｐの導入
を解除した後に上下に分離される上型10と下型11との間
から外部に取り出される。FIG. 6 is an explanatory view of a molding state of the raw material tube 13 at a joining portion of the upper mold 10 and the lower mold 11. As shown in FIG. 6 (a), the material tube 13 is set between the upper mold 10 and the lower mold 11 in the cavity formed by the respective recesses 12, 12.
In this state, it bulges outward due to the action of the water pressure P introduced into the inside, and as shown in FIG. 6B, deforms until each part in the circumferential direction is pressed against the corresponding part of the inner surface of the recess 12. As shown in FIG. 6 (c), a product pipe 14 having a deformed cross section along the inner shape of the hollow portion is formed by the upper mold 10 and the lower mold 11 which are separated vertically after the introduction of the water pressure P is released. It is taken out from between.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】さて、以上の如く行わ
れる成形の過程において、金型１の上型10及び下型11に
は、素材管13の内部に導入される水圧Ｐが凹所12，12の
内面を介して作用することから、これら両型10，11の合
わせ状態を維持するために、図中に白抜矢符により示す
如く、上型10と下型11とを分離方向（上下方向）の両側
から押し付ける型締めが必要である。ハイドロフォーミ
ングにおいて前記素材管13の内部に導入される水圧Ｐ
は、１００ＭＰａを超える高圧となる場合があり、従来
においては、このような高圧に抗して前記型締めを行わ
せるべく、特公平８-18156号公報等に開示されているよ
うにプレス機を利用し、該プレス機の一対のプレスヘッ
ド間に前記上型10及び下型11を挾持せしめ、この状態で
前述した成形を行う構成とした装置が用いられている。In the molding process performed as described above, the water pressure P introduced into the material pipe 13 is applied to the upper mold 10 and the lower mold 11 of the mold 1 by the recess 12. , 12 act through the inner surface of the upper mold 10 and the lower mold 11 as shown by the white arrow in the figure in order to maintain the matching state of the two molds 10, 11. Mold clamping that presses from both sides (up and down direction) is required. Water pressure P introduced into the material pipe 13 in hydroforming
May have a high pressure exceeding 100 MPa. Conventionally, in order to perform the mold clamping against such a high pressure, a press machine is disclosed as disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-18156. An apparatus is used in which the upper die 10 and the lower die 11 are sandwiched between a pair of press heads of the press machine and the above-described molding is performed in this state.
【０００７】しかしながら、このような装置において
は、上型10及び下型11の開閉ストロークが、前記プレス
機のプレスヘッドの動作ストロークにより制限される
上、プレスヘッドの上下には、押し付け反力を支持する
ための大嵩のフレームが存在することから、成形前の素
材管13のセット、及び成形後の製品管14の取り出し等、
上型10と下型11とを分離させた開状態にて行われる各種
の作業のための空間が限定され、作業性が低下するとい
う問題があり、ハイドロフォーミング工程全体の能率低
下を引き起こすという難点があった。However, in such an apparatus, the opening and closing strokes of the upper mold 10 and the lower mold 11 are limited by the operation stroke of the press head of the press machine, and a pressing reaction force is applied to the top and bottom of the press head. Since there is a large bulky frame to support, set the material tube 13 before molding, and take out the product tube 14 after molding, etc.
There is a problem that the space for various operations performed in an open state where the upper die 10 and the lower die 11 are separated from each other is limited, and there is a problem that workability is reduced, and the efficiency of the entire hydroforming process is reduced. was there.
【０００８】なおこの問題は、プレスヘッドの動作スト
ロークを大きくすることにより緩和されるが、動作スト
ロークの増加に伴ってプレス機が大型化する結果、配設
空間及び設備コストが増大するという新たな問題が発生
する。Although this problem can be alleviated by increasing the operation stroke of the press head, the press machine becomes larger with the increase in the operation stroke, resulting in a new installation space and equipment costs. Problems arise.
【０００９】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、ハイドロフォーミング用の一対の金型（上型及
び下型）の型締めを、これらを保持する金型ホルダの合
わせ部の両側から行わせ、型締めのための手段に影響を
受けることなく金型の開閉を行わせ、素材管のセット、
製品管の取り出し等、金型を開状態にして行われる各種
の作業の作業性を改善し、ハイドロフォーミング工程の
能率向上を図り得ると共に、コンパクトに構成可能なハ
イドロフォーミング装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a pair of molds (an upper mold and a lower mold) for hydroforming are clamped on both sides of a mating portion of a mold holder for holding them. To open and close the mold without being affected by the means for mold clamping, set the material pipe,
An object of the present invention is to provide a hydroforming device that can improve the workability of various operations performed with a mold opened, such as taking out a product tube, improve the efficiency of a hydroforming process, and can be configured compactly. And
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の第１発明に係る
ハイドロフォーミング装置は、一対の金型を各別に保持
し、夫々の保持面を接離する方向に相対移動して前記金
型を開閉する一対の金型ホルダを備え、これらの金型ホ
ルダを介して型締めされた両金型間に液圧を導入し、こ
れらの金型間に挾持された素材管を前記金型の内のり形
状に対応する断面に成形するハイドロフォーミング装置
において、前記金型ホルダの外側に配してあり、夫々の
保持面の合わせ部に両側から力を加え、前記金型を型締
め状態に拘束する型締め手段を具備することを特徴とす
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a hydroforming apparatus for holding a pair of dies separately, and moving the respective dies relative to each other in a direction of moving toward and away from the holding surfaces. It has a pair of mold holders that open and close, and introduces hydraulic pressure between the two molds clamped via these mold holders, and inserts the material tube held between these molds into the inner mold. In a hydroforming apparatus for forming into a cross section corresponding to a shape, a mold which is disposed outside the mold holder, applies a force from both sides to a joint portion of each holding surface, and restrains the mold in a mold clamped state. It is characterized by having fastening means.
【００１１】本発明においては、ハイドロフォーミング
用の一対の金型を各別に保持する金型ホルダの外側に、
両者の保持面の合わせ部に両側から力を加えることによ
り、前記保持面と直交する方向の移動を拘束して、夫々
に保持された金型を型締めする型締め手段を備え、型締
めのために金型ホルダを厚さ方向の両側から支える手段
を不要とし、金型の開閉のための十分な空間を確保す
る。In the present invention, a pair of molds for hydroforming are separately held on the outside of a mold holder for separately holding the molds.
By applying force from both sides to the mating portion of the two holding surfaces, a movement in a direction perpendicular to the holding surface is restrained, and a mold clamping means for clamping the dies held respectively is provided. Therefore, means for supporting the mold holder from both sides in the thickness direction is not required, and a sufficient space for opening and closing the mold is secured.
【００１２】また第２発明に係るハイドロフォーミング
装置は、第１発明における型締め手段が、前記金型ホル
ダの保持面周縁の対応部位に外向きに張り出すように突
設された締め鍔と、これらの締め鍔の突設位置に臨ませ
て前記金型ホルダの外側に対向配置され、両金型ホルダ
の締め鍔をその一側に開口する締め溝内に挾持する型締
めブロックと、これらの型締めブロックを前記金型ホル
ダに向けて押圧する押圧手段とを備えることを特徴とす
る。The hydroforming apparatus according to a second aspect of the present invention is the hydroforming apparatus according to the first aspect, wherein the mold clamping means is provided so as to protrude outward at a portion corresponding to the periphery of the holding surface of the mold holder, A mold clamping block which is arranged facing the outside of the mold holder so as to face the projecting position of these clamping flanges, and which clamps the clamping flanges of both mold holders in a clamping groove opening to one side thereof; Pressing means for pressing the mold clamping block toward the mold holder.
【００１３】この発明においては、一対の金型ホルダの
保持面の周縁に外向きに張り出すように突設された締め
鍔を、油圧シリンダ等の押圧手段により金型ホルダに向
けて押圧される型締めブロックの締め溝内に厚さ方向両
側から挾持し、金型ホルダの移動を拘束して、型締め状
態を簡易に実現する。[0013] In the present invention, the fastening flange protruding outward from the periphery of the holding surfaces of the pair of mold holders is pressed toward the mold holder by a pressing means such as a hydraulic cylinder. The mold clamping block is clamped from both sides in the thickness direction in the clamping groove to restrict the movement of the mold holder, thereby easily realizing the mold clamping state.
【００１４】更に第３発明に係るハイドロフォーミング
装置は、第２発明における締め溝と締め鍔とが、前記押
圧手段による押圧の方向に傾斜し、前記押圧によりくさ
び作用をなすテーパ面を備えることを特徴とする。Further, in the hydroforming apparatus according to a third aspect of the present invention, the tightening groove and the tightening flange according to the second aspect of the present invention include a tapered surface which is inclined in the direction of pressing by the pressing means and performs a wedge action by the pressing. Features.
【００１５】この発明においては、金型ホルダに突設さ
れた締め鍔と型締めブロックの締め溝とに、押圧手段に
よる押圧の方向に傾斜するテーパ面を備え、このテーパ
面のくさび作用により、型締めブロックによる押圧力を
締め鍔の挾持力に転換し、金型ホルダに保持された金型
を強固に型締めする。According to the present invention, the clamping flange protruding from the mold holder and the clamping groove of the clamping block are provided with a tapered surface inclined in the direction of the pressing by the pressing means. The pressing force of the clamping block is converted to the clamping force of the clamping flange, and the mold held by the mold holder is strongly clamped.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係るハイ
ドロフォーミング装置（以下本発明装置という）の全体
構成を模式的に示す外観斜視図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is an external perspective view schematically showing the entire configuration of a hydroforming apparatus according to the present invention (hereinafter, referred to as the present apparatus).
【００１７】図示の如く本発明装置は、水タンクを兼ね
る矩形箱型の基台２の上部に、上下一対の金型ホルダ
３，３を備え、これらの金型ホルダ３，３の周囲に、後
述の如く構成された型締め装置、開閉装置及び水圧発生
ユニット等の周辺機器を備えて構成されている。As shown in the drawing, the apparatus of the present invention includes a pair of upper and lower mold holders 3 and 3 on the upper part of a rectangular box-shaped base 2 also serving as a water tank. The apparatus is provided with peripheral devices such as a mold clamping device, an opening / closing device, and a water pressure generating unit configured as described below.
【００１８】金型ホルダ３，３は、図示の如く、厚肉の
矩形平板であり、基台２の上部の一側半部に固設された
支持台20の中央部に上下に重ねて配置され、夫々との対
向面に保持されたハイドロフォーミング用の一対の金型
（上型10及び下型11）を挾持している。下部の金型ホル
ダ３は、前記支持台20の上面に固定されており、上部の
金型ホルダ３は、後述する開閉装置の動作により上下動
を含めて移動し、その下面に保持された上型10と下部の
金型ホルダ３の上面に保持された下型11とを開閉するよ
うになしてある。The mold holders 3, 3 are thick, rectangular flat plates as shown in the figure, and are arranged vertically on the center of a support 20 fixed to one side half of the upper part of the base 2. A pair of hydroforming dies (upper die 10 and lower die 11) held on the surfaces facing each other are sandwiched. The lower mold holder 3 is fixed to the upper surface of the support base 20, and the upper mold holder 3 is moved including the vertical movement by the operation of the opening / closing device described later, and is held on the lower surface thereof. The mold 10 and the lower mold 11 held on the upper surface of the lower mold holder 3 are opened and closed.
【００１９】金型ホルダ３，３の幅方向両側には、夫々
の側の支持台20の縁部に沿って立設されたシリンダ台2
1，21が対向させてある。これらのシリンダ台21，21に
は、金型ホルダ３，３の合わせ部に向けて略水平方向に
伸長動作する各２本の型締めシリンダ４，４…が長手方
向に適長離隔して支持され、同側の２本の型締めシリン
ダ４，４の先端部には、金型ホルダ３，３の略全長に相
当する長さを有する型締めブロック40，40が夫々固定さ
れており、これらの型締めブロック40，40と前記型締め
シリンダ４，４…とにより型締め装置が構成されてい
る。On both sides of the mold holders 3 and 3 in the width direction, cylinder stands 2 erected along the edge of the support 20 on each side.
1, 21 are facing each other. Each of the cylinder bases 21, 21 supports two clamping cylinders 4, 4,... Extending in a substantially horizontal direction toward the mating portion of the mold holders 3, 3 with an appropriate distance therebetween in the longitudinal direction. The mold clamping blocks 40, 40 having a length corresponding to substantially the entire length of the mold holders 3, 3 are fixed to the tip portions of the two mold clamping cylinders 4, 4 on the same side, respectively. , And the mold clamping cylinders 4, 4,... Constitute a mold clamping device.
【００２０】図２は、型締め装置の動作説明図である。
本図に示す如く、前記型締めブロック40，40の金型ホル
ダ３，３との対向面には、開口部に向けてテーパ状に拡
幅された台形断面を有する締め溝41，41が、夫々の全長
に亘って延設されている。また、このような型締めブロ
ック40，40に対向する上下の金型ホルダ３，３の両側面
には、他方との合わせ縁に沿って、前記締め溝41，41の
上半部及び下半部に夫々対応する断面形状を有する締め
鍔30，30が突設されている。FIG. 2 is an explanatory view of the operation of the mold clamping device.
As shown in the figure, on the surface of the mold clamping blocks 40, 40 facing the mold holders 3, 3, clamping grooves 41, 41 each having a trapezoidal cross section tapered toward the opening are formed. Is extended over the entire length of the. The upper and lower halves of the clamping grooves 41 are provided on both side surfaces of the upper and lower mold holders 3 facing the mold clamping blocks 40 along the mating edge with the other. Clamping collars 30, 30 having a cross-sectional shape corresponding to the respective portions, are protrudingly provided.
【００２１】図２（ａ）は、型締めシリンダ４，４…が
縮短している状態を示し、また図２（ｂ）は、型締めシ
リンダ４，４…が伸長している状態を示している。FIG. 2A shows a state in which the mold clamping cylinders 4, 4,... Are contracted, and FIG. 2B shows a state in which the mold clamping cylinders 4, 4,. I have.
【００２２】図２（ａ）の状態にあるとき、金型ホルダ
３，３の両側において各２本の型締めシリンダ４，４の
先端に固定された型締めブロック40，40は、上下の金型
ホルダ３，３の合わせ部から離反しており、これらの金
型ホルダ３，３は、夫々に保持された上型10及び下型11
と共に上下方向に分離（開閉）可能である。In the state shown in FIG. 2 (a), the mold clamping blocks 40, 40 fixed to the tips of the two mold clamping cylinders 4, 4 on both sides of the mold holders 3, 3 are provided with upper and lower molds. The mold holders 3, 3 are separated from the mating portions of the mold holders 3, 3, and these mold holders 3, 3 are respectively held by the upper mold 10 and the lower mold 11 held.
And can be separated (opened and closed) in the vertical direction.
【００２３】一方、図２（ｂ）の状態にあるとき、前記
型締めブロック40，40は、上下の金型ホルダ３，３の合
わせ部に押し付けられ、図示の如く、金型ホルダ３，３
との対向面に形成された締め溝41，41が、金型ホルダ
３，３の両側において両者の合わせ部に突設された締め
鍔30，30に嵌合した状態となる。ここで前記締め溝41，
41は、開口側に向けてテーパ状に拡幅された台形断面を
有しており、また前記締め鍔30，30は、同側の締め溝41
の上下半部に対応する断面形状を有するから、締め溝41
と嵌合せしめられた締め鍔30，30には、相互に密接する
テーパ部のくさび作用により、型締めブロック40を押圧
する型締めシリンダ４，４の発生力の上下方向分力が加
わり、夫々に保持された上型10と下型11と共に上下方向
への分離不可に拘束された型締め状態が得られる。前記
図１には、このような型締めがなされた状態が示されて
いる。On the other hand, when in the state shown in FIG. 2B, the mold clamping blocks 40, 40 are pressed against the mating portions of the upper and lower mold holders 3, 3, and as shown in the figure, the mold holders 3, 3,
The fastening grooves 41, 41 formed on the opposite surface of the mold holder 3, 3 are fitted to the fastening flanges 30, 30 protruding from both sides of the mold holders 3, 3 at the mating portions thereof. Here, the tightening groove 41,
41 has a trapezoidal cross section tapered toward the opening side, and the fastening collars 30, 30 are provided with fastening grooves 41 on the same side.
Has a cross-sectional shape corresponding to the upper and lower halves of
Due to the wedge action of the tapered portions that are in close contact with each other, a vertical component component of the force generated by the mold clamping cylinders 4 and 4 that presses the mold clamping block 40 is applied to the fastening flanges 30 and 30 fitted with each other. With the upper mold 10 and the lower mold 11 held in the above, a mold clamped state in which the upper mold 10 and the lower mold 11 are not separable in the vertical direction is obtained. FIG. 1 shows a state in which such mold clamping is performed.
【００２４】図３は、型締め状態を示す横断面図であ
る。図示の如く上下の金型ホルダ３，３は、夫々に保持
された上型10と下型11とが上下に密に重なる状態となっ
たとき、両者の保持面が上下方向に僅かな隙間を介して
対向するように寸法設定されており、これらの金型ホル
ダ３，３両側への型締めブロック40，40の押し付けは、
この状態で生じるようになしてある。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a clamped state. As shown in the figure, the upper and lower mold holders 3 and 3 have a small gap in the vertical direction when the upper and lower dies 10 and 11 respectively held by the upper and lower molds 11 are closely overlapped with each other. The mold clamping blocks 40, 40 are pressed against both sides of these mold holders 3, 3.
It is made to occur in this state.
【００２５】従って、前述した型締め状態において、型
締めブロック40，40の押し付けによって金型ホルダ３，
３の両側の締め鍔30，30に加わる上下方向の分力は、上
下の金型ホルダ３，３夫々に保持された上型10と下型11
との合わせ面に集中し、両型10，11は、相互に強く押し
付けられる。従って、前記図６に示す如く、上型10と下
型11との間の凹所12，12内にセットされた素材管13の内
部に水圧Ｐを導入して行われるハイドロフォーミングの
実施中に、前記水圧Ｐの作用による上型10及び下型11の
分離を確実に防止することができる。Accordingly, in the above-described mold clamping state, the mold holders 3 and 3 are pressed by pressing the mold clamping blocks 40 and 40.
The vertical component force applied to the fastening flanges 30 on both sides of the upper and lower mold holders 3 and 3 is the upper mold 10 and the lower mold 11 held by the upper and lower mold holders 3 and 3, respectively.
The two molds 10, 11 are strongly pressed against each other. Accordingly, as shown in FIG. 6, during the execution of the hydroforming performed by introducing the water pressure P into the material pipe 13 set in the recesses 12, 12 between the upper mold 10 and the lower mold 11. The separation of the upper mold 10 and the lower mold 11 due to the action of the water pressure P can be reliably prevented.
【００２６】また以上の如き型締めは、金型ホルダ３，
３の幅方向両側に配した各２本の型締めシリンダ４，４
と、これらの先端に固定された型締めブロック40，40と
を備えてなる型締め装置の動作によりなされるから、前
記特公平８-18156号公報に開示されたプレス機を利用し
たハイドロフォーミング装置とは異なり、上部の金型ホ
ルダ３の上側に確保された空間を上型10及び下型11の開
閉に利用することができる。The above mold clamping is performed by using the mold holder 3,
2, two mold clamping cylinders 4, 4 arranged on both sides in the width direction
And a mold clamping device having a mold clamping block 40, 40 fixed to the end thereof, so that a hydroforming device using a press disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-18156 is used. Unlike this, the space secured above the upper mold holder 3 can be used for opening and closing the upper mold 10 and the lower mold 11.
【００２７】上型10及び下型11の開放は、前記支持台20
上に固定された下部の金型ホルダ３に対し、上部の金型
ホルダ３を上動により離反させ、更に、下部の金型ホル
ダ３との対向位置から退避させることにより実現され
る。逆に上型10及び下型11の閉止は、退避位置にある上
部の金型ホルダ３を下部の金型ホルダ３との対向位置に
戻し、この状態で下動させることにより実現される。The upper mold 10 and the lower mold 11 are opened by the
This is realized by moving the upper mold holder 3 away from the lower mold holder 3 fixed above by upward movement, and further retracting the upper mold holder 3 from a position facing the lower mold holder 3. Conversely, the upper mold 10 and the lower mold 11 are closed by returning the upper mold holder 3 at the retracted position to a position facing the lower mold holder 3 and moving down in this state.
【００２８】図１に示すハイドロフォーミング装置にお
いて、上部の金型ホルダ３に以上の開閉動作を行わせる
開閉装置は、図１に示す如く、支持台20の一側に略鉛直
に立設された昇降杆５と、該昇降杆５の上端部に水平軸
回りに揺動自在に枢支され、前記金型ホルダ３の上部に
延長された先端を、該金型ホルダ３の上面に連結してな
る開閉アーム50とを備えて構成されている。In the hydroforming device shown in FIG. 1, the opening / closing device for causing the upper mold holder 3 to perform the above opening / closing operation is set up substantially vertically on one side of the support 20 as shown in FIG. An elevating rod 5 and a tip that is pivotally supported at the upper end of the elevating rod 5 so as to be swingable about a horizontal axis and that extends to the upper part of the mold holder 3 is connected to the upper surface of the mold holder 3. And an opening / closing arm 50.
【００２９】前記昇降杆５の基部は、同側の支持台20の
下方において、図中に破線により示す昇降シリンダ51に
より支持されており、該昇降シリンダ51の伸縮動作によ
り昇降杆５は、自身の軸長方向、即ち、上下方向に昇降
動作するようになしてある。また前記開閉アーム50は、
その基端を、前記昇降杆５の中途部との間に介装された
開閉シリンダ52に連結し、該開閉スプール52の伸縮動作
により、前記昇降杆５上端の枢軸回りに揺動するように
なしてある。The base of the lifting / lowering rod 5 is supported by a lifting / lowering cylinder 51 shown by a broken line in the figure below the support table 20 on the same side. In the axial direction, that is, in the vertical direction. The opening / closing arm 50 is
The base end thereof is connected to an opening / closing cylinder 52 interposed between the lifting / lowering rod 5 and a middle part of the lifting / lowering rod 5. There is something.
【００３０】以上の構成において上部の金型ホルダ３
は、下部の金型ホルダ３との間の型締めを解除した後、
昇降シリンダ51の伸長動作に応じた昇降杆５の上昇によ
り、開閉アーム50を介して上方に引き上げられて下部の
金型ホルダ３の上方に離反し、次いで、開閉シリンダ52
の縮短動作に応じた開閉アーム50の揺動により、鉛直面
内にて旋回するように引き上げられる。In the above configuration, the upper mold holder 3
After releasing the mold clamping between the lower mold holder 3 and
As the elevating rod 5 is raised in accordance with the elongating operation of the elevating cylinder 51, the elevating rod 5 is lifted upward via the opening / closing arm 50 and separated from above the lower mold holder 3.
The swing of the opening / closing arm 50 in accordance with the contracting operation of the armature causes the arm to be raised so as to turn in a vertical plane.
【００３１】図４は、上部の金型ホルダ３を開放した状
態での本発明装置の外観斜視図である。図示の如く上部
の金型ホルダ３は、昇降杆５及び開閉アーム50の前述し
た動作により、下部の金型ホルダ３の上方に離反し、開
閉アーム50の揺動により一側を開くように旋回しつつ引
き上げられ、下部の金型ホルダ３の上側から外れた位置
に退避せしめられる。この結果、下部の金型ホルダ３及
びこれに保持された下型11の上部は全面に亘って開放さ
れた状態となり、この状態にある下型11に対して前述の
如く行われる素材管13のセット、製品管14の取り出し等
の各種の作業を、下部の金型ホルダ３の上面全体に確保
された空間内にて、前記上型10及びこれを保持する金型
ホルダ３により阻害されることなく行わせることがで
き、これらの作業の作業性が大幅に改善されて、ハイド
ロフォーミング工程全体の能率向上に寄与することがで
きる。FIG. 4 is an external perspective view of the apparatus of the present invention with the upper mold holder 3 opened. As shown in the drawing, the upper mold holder 3 is separated from the lower mold holder 3 by the above-described operation of the lifting rod 5 and the opening / closing arm 50, and pivots so that one side is opened by the swing of the opening / closing arm 50. And is retracted to a position off the upper side of the lower mold holder 3. As a result, the lower mold holder 3 and the upper part of the lower mold 11 held by the lower mold holder 3 are opened over the entire surface, and the lower mold 11 in this state is filled with the material tube 13 as described above. Various operations such as setting and taking out of the product tube 14 are obstructed by the upper mold 10 and the mold holder 3 holding the same in the space secured on the entire upper surface of the lower mold holder 3. The workability of these operations is greatly improved, which can contribute to an improvement in the efficiency of the entire hydroforming process.
【００３２】以上の如く開状態での作業を終えた後、上
部の金型ホルダ３は、開閉シリンダ52の伸長動作に応じ
た開閉アーム50の揺動により、鉛直面内にて旋回移動せ
しめられて金型ホルダ３との対向位置に復帰し、次いで
昇降シリンダ51の縮短動作に応じた昇降杆５の下降によ
り下部の金型ホルダ３上に重なり、型締め装置の前述し
た動作により型締めされることとなり、この状態で先に
セットされた素材管13に対するハイドロフォーミングが
行われる。After finishing the work in the open state as described above, the upper mold holder 3 is swung in the vertical plane by the swing of the opening / closing arm 50 in accordance with the extension operation of the opening / closing cylinder 52. To return to the position facing the mold holder 3, and then the lowering of the elevating rod 5 in accordance with the shortening operation of the elevating cylinder 51 overlaps the lower mold holder 3 and is clamped by the above-described operation of the mold clamping device. In this state, hydroforming is performed on the material tube 13 previously set.
【００３３】なお、金型ホルダ３，３を開閉する開閉装
置は、前述した構成に限らず、少なくとも上部の金型ホ
ルダ３の上方への引き上げが可能な構成であれば如何な
る構成であってもよい。他の構成を採用した場合におい
ても、上部の金型ホルダ３の引き上げが、金型ホルダ
３，３の両側に位置する型締め装置の存在に影響される
ことなく実現できることから、開状態において下部の金
型ホルダ３及びこれに保持された下型11に対して行われ
る各種の作業を能率良く実施することが可能となる。The opening / closing device for opening and closing the mold holders 3, 3 is not limited to the above-described structure, but may be any structure as long as it can at least pull up the upper mold holder 3. Good. Even in the case of adopting another configuration, the upper mold holder 3 can be pulled up without being affected by the presence of the mold clamping devices located on both sides of the mold holders 3, so that the lower mold holder 3 is opened. Various operations performed on the mold holder 3 and the lower mold 11 held by the mold holder 3 can be efficiently performed.
【００３４】但し、上部の金型ホルダ３の単純な引き上
げにより開放状態を実現した場合、例えば、開閉装置の
異常により引き上げられた金型ホルダ３が下降し、前述
した作業中の作業者に危険を及ぼす虞れがある。図１及
び図４に示す開閉装置の構成によれば、一旦引き上げた
上部の金型ホルダ３が、開閉アーム50の揺動によって旋
回移動し、下部の金型ホルダ３に対向しない位置に退避
するから、開閉装置の故障時においても下部の金型ホル
ダ３上に落下する虞れがない。特に、図４に示す開閉装
置においては、上部の金型ホルダ３の重心が下部の金型
ホルダ３との対向位置から外れ、開閉装置の故障時にお
いても開放状態が保たれる。従って、開状態での作業を
安全に行わせることが可能となる。However, when the open state is realized by simple lifting of the upper mold holder 3, for example, the raised mold holder 3 is lowered due to an abnormality of the opening / closing device, which is dangerous to the above-mentioned worker during the operation. May be caused. According to the configuration of the opening / closing device shown in FIGS. 1 and 4, the upper mold holder 3 that has been pulled up is turned by the swing of the opening / closing arm 50 and retracts to a position that does not face the lower mold holder 3. Therefore, even when the opening / closing device fails, there is no risk of falling on the lower mold holder 3. In particular, in the opening / closing device shown in FIG. 4, the center of gravity of the upper mold holder 3 is displaced from the position facing the lower mold holder 3, and the open state is maintained even when the opening / closing device fails. Therefore, it is possible to safely perform the operation in the open state.
【００３５】図１に示す如く、金型ホルダ３，３の支持
台20により占められていない基台２の上部の他側半部に
は、金型ホルダ３，３間にて型締めされた上型10と下型
11との間に導入される水圧を発生する水圧発生ユニット
が配設されている。As shown in FIG. 1, the other half of the upper portion of the base 2 which is not occupied by the support bases 20 of the mold holders 3, 3 is clamped between the mold holders 3, 3. Upper mold 10 and lower mold
There is provided a water pressure generating unit for generating a water pressure introduced between the apparatus and the apparatus.
【００３６】この水圧発生ユニットは、水タンクを兼ね
る基台２の内部に収納された水を所定の圧力に昇圧し
て、前記上型10と下型11との間に挾持された素材管13の
内部に送り込む作用をなすものであり、前記水タンク内
部の水を汲み上げ、低圧状態に昇圧して送り出す低圧送
水ポンプ60と、該低圧送水ポンプ60からの送水中に含ま
れる油分を分離する油水分離器61と、前記送水中に含ま
れる異物を分離する水圧用フィルタ62と、前記送水の保
有圧を油圧の作用により昇圧し、ハイドロフォーミング
の実施に必要な高水圧を発生するブースター装置63と、
該ブースター装置63の吐出側に高圧ホースを介して接続
された一対の高圧送水弁64，64とを備え、これらの高圧
送水弁64，64の出側を、上下の金型ホルダ３，３の合わ
せ部の長手方向両側に軸圧縮力の付与手段を兼ねて設け
られた水圧導入用のアダプタ65，65（片側のみ図示）
に、高圧ホースを介して接続して構成されている。This water pressure generating unit raises the water contained in the base 2 also serving as a water tank to a predetermined pressure, and presses the material pipe 13 held between the upper mold 10 and the lower mold 11. A low-pressure water pump 60 that pumps up the water in the water tank, raises the pressure to a low-pressure state, and sends out the low-pressure water pump 60, and separates oil contained in the water supplied from the low-pressure water pump 60. A separator 61, a hydraulic filter 62 for separating foreign substances contained in the water supply, and a booster device 63 that raises the pressure of the water supply by the action of hydraulic pressure and generates a high water pressure required for performing hydroforming. ,
The discharge side of the booster device 63 is provided with a pair of high-pressure water supply valves 64, 64 connected via a high-pressure hose, and the outlet sides of these high-pressure water supply valves 64, 64 are connected to upper and lower mold holders 3, 3, respectively. Adapters 65 and 65 for introducing water pressure (also shown on one side only), which are also provided on both sides in the longitudinal direction of the joining portion as means for applying an axial compression force.
Are connected via a high pressure hose.
【００３７】以上の構成により、基台２内部の水タンク
から低圧送水ポンプ60により汲み上げられた水は、油水
分離器61及び水圧用フィルタ62の通過により清浄化さ
れ、ブースター装置63により昇圧されて高圧水となり、
開放された高圧送水弁64，64及びアダプタ65，65を経て
金型ホルダ３，３間にて型締めされた上型10と下型11と
の間に送り込まれ、前述の如く、上型10と下型11との間
に挾持された素材管13の内部に作用することとなり、該
素材管13は、前記アダプタ65，65による軸圧縮力の付与
下において、図６に示す如く加えられる内水圧Ｐの作用
により膨れ、異形断面の製品管14に成形される。With the above structure, the water pumped up from the water tank inside the base 2 by the low-pressure water pump 60 is purified by passing through the oil-water separator 61 and the water pressure filter 62, and is pressurized by the booster device 63. High pressure water,
It is fed between the upper mold 10 and the lower mold 11 clamped between the mold holders 3 and 3 through the opened high-pressure water supply valves 64 and 64 and the adapters 65 and 65, and as described above, the upper mold 10 This acts on the inside of the raw material tube 13 sandwiched between the lower die 11 and the lower die 11, and the raw material tube 13 is subjected to the internal compression as shown in FIG. It is swollen by the action of the water pressure P and is formed into a product pipe 14 having an irregular cross section.
【００３８】なお、水圧発生ユニットを構成する前記低
圧送水ポンプ60、油水分離器61、水圧用フィルタ62、及
びブースター装置63の夫々は、高水圧の発生のための技
術分野において広く用いられているものであり、これら
の構成についての説明は省略する。Each of the low-pressure water pump 60, the oil / water separator 61, the water pressure filter 62, and the booster device 63 constituting the water pressure generation unit is widely used in the technical field for generating high water pressure. Therefore, description of these components is omitted.
【００３９】また、金型ホルダ３，３の支持台20の幅方
向両側には、図１及び図４に示す如く、金型ホルダ３，
３の配設域を挾んで対向する発光器7a及び受光器7bが配
してある。これらは、金型ホルダ３，３への作業者の接
近を検知する検知手段として用いられており、発光器7a
と受光器7bとの間の光路が遮られ、受光器7bによる受光
がなされなくなったとき作業者が近づいた状態にあると
判定し、例えば、全ての動作を緊急停止して前記作業者
の安全を確保するようにしている。As shown in FIGS. 1 and 4, the mold holders 3, 3 are provided on both sides in the width direction of the support base 20 of the mold holders 3, 3.
A light-emitting device 7a and a light-receiving device 7b that face each other across the area 3 are provided. These are used as detecting means for detecting the approach of an operator to the mold holders 3, 3, and the light emitting device 7a
When the light path between the light receiving device 7b and the light receiving device 7b is interrupted and the light receiving device 7b stops receiving light, it is determined that the worker is approaching. To ensure that.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上詳述した如く本発明装置において
は、ハイドロフォーミング用の一対の金型を型締めする
手段を、これらの金型を各別に保持する金型ホルダの外
側に、両者の合わせ部に対向するように配したから、金
型ホルダの厚さ方向両側にて型締め反力を支えることが
不要となり、装置の小型化が図れると共に、金型の開閉
のための十分な空間が確保され、金型を開放して行われ
る各種の作業の作業性が向上し、ハイドロフォーミング
工程全体の能率改善に寄与することができる。As described above in detail, in the apparatus of the present invention, means for clamping a pair of hydroforming dies is provided on the outside of a die holder for holding each of these dies separately. Because it is arranged so as to oppose the part, it is not necessary to support the mold clamping reaction force on both sides in the thickness direction of the mold holder, and it is possible to reduce the size of the device and provide sufficient space for opening and closing the mold. As a result, the workability of various operations performed by opening the mold can be improved, and the efficiency of the entire hydroforming process can be improved.
【００４１】また前記型締め手段を、一対の金型ホルダ
の保持面の周縁に外向きに張り出す締め鍔を、押圧手段
により金型ホルダに向けて押圧される型締めブロックの
締め溝内に厚さ方向両側から挾持する構成とし、更に、
前記締め溝及び締め鍔に押圧手段による押圧によりくさ
び作用をなすテーパ面を備えたから、倍力作用による強
固な型締め状態がコンパクトな装置構成により得られ、
型締めされた金型間に液圧を導入して行われるハイドロ
フォーミングの実施に支障を来す虞れがない等、本発明
は優れた効果を奏する。Further, the clamping means is provided with a clamping flange projecting outward on the peripheral edge of the holding surface of the pair of mold holders in a clamping groove of the clamping block pressed toward the mold holder by the pressing means. It is designed to be clamped from both sides in the thickness direction.
Since the tightening groove and the tightening collar are provided with a tapered surface that performs a wedge action by pressing by a pressing means, a strong mold clamping state by a boosting action is obtained by a compact device configuration,
The present invention has excellent effects, for example, there is no fear that the execution of hydroforming performed by introducing a hydraulic pressure between the clamped molds may be hindered.
【図１】本発明装置の全体構成を模式的に示す外観斜視
図である。FIG. 1 is an external perspective view schematically showing the entire configuration of the apparatus of the present invention.
【図２】型締め装置の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory view of a mold clamping device.
【図３】型締め状態を示す横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mold clamping state.
【図４】金型ホルダを開放した状態での本発明装置の外
観斜視図である。FIG. 4 is an external perspective view of the apparatus of the present invention with a mold holder opened.
【図５】ハイドロフォーミングの実施状態の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of an implementation state of hydroforming.
【図６】上型と下型との合わせ部における素材管の成形
状態の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a molding state of a material pipe at a joining portion of an upper mold and a lower mold.
１ 金型 ２ 基台 ３ 金型ホルダ ４ 型締めシリンダ 10 上型 11 下型 30 締め鍔 40 型締めブロック 41 締め溝 Reference Signs List 1 mold 2 base 3 mold holder 4 mold clamping cylinder 10 upper mold 11 lower mold 30 clamping flange 40 mold clamping block 41 clamping groove
Claims (3)
面を接離する方向に相対移動して前記金型を開閉する一
対の金型ホルダを備え、これらの金型ホルダを介して型
締めされた両金型間に液圧を導入し、これらの金型間に
挾持された素材管を前記金型の内のり形状に対応する断
面に成形するハイドロフォーミング装置において、 前記金型ホルダの外側に配してあり、夫々の保持面の合
わせ部に両側から力を加え、前記金型を型締め状態に拘
束する型締め手段を具備することを特徴とするハイドロ
フォーミング装置。A pair of mold holders are provided for holding a pair of molds separately and for relatively moving the respective holding surfaces toward and away from each other to open and close the molds, and via these mold holders. A hydroforming device for introducing a hydraulic pressure between the two molds clamped to form a material tube sandwiched between these molds into a cross section corresponding to the inner shape of the mold; And a mold clamping means for applying a force from both sides to the mating portions of the respective holding surfaces to restrain the mold in a mold clamped state.
持面周縁の対応部位に外向きに張り出すように突設され
た締め鍔と、これらの締め鍔の突設位置に臨ませて前記
金型ホルダの外側に対向配置され、両金型ホルダの締め
鍔をその一側に開口する締め溝内に挾持する型締めブロ
ックと、これらの型締めブロックを前記金型ホルダに向
けて押圧する押圧手段とを備える請求項１記載のハイド
ロフォーミング装置。2. The mold clamping means comprises: a clamping flange projecting outward from a corresponding portion of a periphery of a holding surface of the mold holder; and a flange facing the projecting position of the clamping flange. A clamping block which is disposed opposite to the outside of the mold holder and clamps the clamping flanges of both mold holders in a clamping groove opening on one side thereof; and presses these mold clamping blocks toward the mold holder. The hydroforming apparatus according to claim 1, further comprising a pressing unit that performs the pressing.
手段による押圧の方向に傾斜し、前記押圧によりくさび
作用をなすテーパ面を備える請求項２記載のハイドロフ
ォーミング装置。3. The hydroforming apparatus according to claim 2, wherein the tightening groove and the tightening flange are inclined in a direction of pressing by the pressing means, and have a tapered surface that performs a wedge action by the pressing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000216415A JP2002035852A (en) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | Hydroforming unit |
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|---|---|
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