(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液漏れ対策が施された少なくとも２枚の板材からなる被成形品が設置され、目的とする成形品の外形形状に対応する内形形状を有する型と、
前記型の側方に配置され、前記板材の端面の間の注入部に挿入されて板材の間に液圧を加えるための注入治具と、
注入治具を、前記型の側方から前記内形形状に向かう方向である挿入方向に移動させるための駆動手段と、
注入治具が付加する押込荷重を検出するための検出手段と、
治具位置を検出するための検出手段と、
押込荷重の検出値が目標値に一致するように、前記駆動手段を作動させて、注入治具の位置を制御するための制御手段と、
治具位置の検出値が目標値に一致するように、前記駆動手段を作動させて、注入治具の位置を制御するための制御手段と、
押込荷重の検出値に基づく前記制御と治具位置の検出値に基づく前記制御とを切換えるための切換手段と
を有することを特徴とする液圧成形装置。
【請求項２】
液圧を検出するための検出手段をさらに有し、
前記目標値は、液圧の検出値に追従して変化することを特徴とする請求項１に記載の液圧成形装置。
【請求項３】
液圧を検出するための検出手段をさらに有し、
前記目標値は、板材と型の間の摩擦力と、液圧の検出値の合算値に追従して変化することを特徴とする請求項１に記載の液圧成形装置。
【請求項４】
前記目標値は、板材の座屈限界荷重を超えないように設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液圧成形装置。
【請求項５】
前記切換手段は、液圧成形の最終工程において、治具位置の検出値に基づく制御に切換えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液圧成形装置。
【請求項６】
液漏れ対策が施された少なくとも２枚の板材からなる被成形品を、目的とする成形品の外形形状に対応する内形形状を有する型に設置し、
前記板材の端面の間の注入部に、前記型の側方に配置される、液圧を加えるための注入治具を挿入し、
注入治具が付加する押込荷重の検出値が目標値に一致するように、注入治具を、前記型の側方から前記内形形状に向かう方向である挿入方向に移動させて、注入治具の位置を制御する、押込荷重の検出値に基づく制御と、
治具位置の検出値が目標値に一致するように、注入治具を挿入方向に移動させて、注入治具の位置を制御する、治具位置の検出値に基づく制御と
を切換えることを特徴とする液圧成形方法。
【請求項７】
前記目標値は、液圧の検出値に追従して変化することを特徴とする請求項６に記載の液圧成形方法。
【請求項８】
前記目標値は、板材と型の間の摩擦力と、液圧の検出値の合算値に追従して変化することを特徴とする請求項６に記載の液圧成形方法。
【請求項９】
前記目標値は、板材の座屈限界荷重を超えないように設定されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の液圧成形方法。
【請求項１０】
液圧成形の最終工程において、治具位置の検出値に基づく制御に切換えられることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の液圧成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧成形装置および液圧成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に示されるように、従来の液圧成形装置１００は、概して、上部雌型１１１および下部雌型１１２と、被成形品である管材１１３の端面１１４に挿入される注入治具１１６と、注入治具１１６の基端部に連結される油圧シリンダ１１９と、油圧シリンダ１１９のストローク（治具位置）を検出するための位置検出器（不図示）と、油圧発生装置１２０とを有する（特開２０００−３１７５３７号参照）。
【０００３】
注入治具１１６は、油圧発生装置１２０に連結している液圧導入経路１１５を有しており、油圧シリンダ１１９からの荷重を、管材１１３の端面１１４に付加すると共に、管材１１３の内部に液圧を加えることが可能である。
【０００４】
注入治具１１６の変位距離および押込距離は、治具位置の検出値が目標値に一致するように、油圧シリンダ１１９を作動させることで、制御される。そして、管材１１３は、注入治具１１６を介した油圧シリンダ１１９の押込荷重と、油圧発生装置１２０からの液圧との作用によって、所定の管形状に成形される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記方法を、特開平９−１６８８２７号に開示されているような板材の液圧成形に適用する場合、次のような問題を生じる。
【０００６】
つまり、図１１（Ａ）に示されるように、注入治具２１６の初期セット位置Ｌ1および被成形品である板材２１３の端面２１４の初期セット位置Ｌ2は、誤差を有する。したがって、指令値として適正な変位距離Ｓ0が設定された場合であっても、従来の方法は、治具位置の制御精度が十分でないため、適正な治具位置を必ずしも得られない。
【０００７】
また、図１１（Ｂ）に示されるように、注入治具２１６の押込距離Ｓ1が、板材２１３の肉厚と同等もしくはそれ以下の微小な場合、すなわち、材料流入量が微少であって、主として材料の伸びに依って成形が実行される場合、押込距離Ｓ1の制御は、高精度を必要とする。
【０００８】
例えば、実際の押込距離が目標値より小さい場合、板材２１３の端面２１４と注入治具２１６の端面２１６Ａとの間に隙間が生じ、液圧を保持することが困難となる。
【０００９】
さらに、図１１（Ｃ）に示されるように、注入治具２１６の押込距離Ｓ2が板材２１３の肉厚に比べて大きい場合、すなわち、材料流入が大きくかつその材料流入は板材２１３に加わる液圧の上昇に追従して発生する場合、注入治具２１６の押込距離Ｓ2は、材料流入に対する追従性を必要とする。これは、板材２１３における材料流入が、管材１１３の場合と異なり、押込距離Ｓ2によって強制的に与えられないためである。
【００１０】
したがって、注入治具２１６の押込速度が、材料流入速度を下回る場合、板材２１３の端面２１４と注入治具２１６の端面２１６Ａとの間に隙間が生じ、液圧を保持することが困難となる。
【００１１】
また、板材２１３は、管材１１３に比べてしわが形成され易い。そのため、注入治具２１６の押込速度が、材料流入速度を上回る場合、板材２１３の端面２１４の近傍や成形部分に座屈しわが形成される。特に、板材２１３の端面２１４の近傍に座屈しわが形成される場合、板材２１３の端面２１４と注入治具２１６の端面２１６Ａとの間に隙間が生じ、液圧を保持することが困難となる。
【００１２】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、液圧を注入するための注入治具の位置を、高精度で制御できる液圧成形装置および液圧成形方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
液漏れ対策が施された少なくとも２枚の板材からなる被成形品が設置され、目的とする成形品の外形形状に対応する内形形状を有する型と、
前記型の側方に配置され、前記板材の端面の間の注入部に挿入されて板材の間に液圧を加えるための注入治具と、
注入治具を、前記型の側方から前記内形形状に向かう方向である挿入方向に移動させるための駆動手段と、
注入治具が付加する押込荷重を検出するための検出手段と、
治具位置を検出するための検出手段と、
押込荷重の検出値が目標値に一致するように、前記駆動手段を作動させて、注入治具の位置を制御するための制御手段と、
治具位置の検出値が目標値に一致するように、前記駆動手段を作動させて、注入治具の位置を制御するための制御手段と、
押込荷重の検出値に基づく前記制御と治具位置の検出値に基づく前記制御とを切換えるための切換手段と
を有することを特徴とする液圧成形装置である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、液圧を検出するための検出手段をさらに有し、前記目標値は、液圧の検出値に追従して変化することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、液圧を検出するための検出手段をさらに有し、前記目標値は、板材と型の間の摩擦力と、液圧の検出値の合算値に追従して変化することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記目標値は、板材の座屈限界荷重を超えないように設定されることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記切換手段は、液圧成形の最終工程において、治具位置の検出値に基づく制御に切換えることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、
液漏れ対策が施された少なくとも２枚の板材からなる被成形品を、目的とする成形品の外形形状に対応する内形形状を有する型に設置し、
前記板材の端面の間の注入部に、前記型の側方に配置される、液圧を加えるための注入治具を挿入し、
注入治具が付加する押込荷重の検出値が目標値に一致するように、注入治具を、前記型の側方から前記内形形状に向かう方向である挿入方向に移動させて、注入治具の位置を制御する、押込荷重の検出値に基づく制御と、
治具位置の検出値が目標値に一致するように、注入治具を挿入方向に移動させて、注入治具の位置を制御する、治具位置の検出値に基づく制御と
を切換えることを特徴とする液圧成形方法である。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、前記目標値は、液圧の検出値に追従して変化することを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、前記目標値は、板材と型の間の摩擦力と、液圧の検出値の合算値に追従して変化することを特徴とする。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、前記目標値は、板材の座屈限界荷重を超えないように設定されることを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、液圧成形の最終工程において、治具位置の検出値に基づく制御に切換えられることを特徴とする。
【００２５】
【発明の効果】
上記のように構成した本発明は以下の効果を奏する。
【００２６】
請求項１に記載の発明によれば、押込荷重の検出値を、注入治具の適正な押込距離に対応する押込荷重の目標値に一致させることが可能である。したがって、板材の切断寸法誤差や、注入治具および板材を型内に設置する際の位置決め誤差に基づく、注入治具および板材の初期セット位置のバラツキが、吸収される。つまり、注入治具の位置を、高精度で制御できる。また、治具位置に対する荷重値の影響の有無、あるいはその影響度の程度に対応させて、押込荷重の検出値を優先する制御と治具位置の検出値を優先する制御とを適宜選択することが可能である。したがって、制御を安定的かつ効率的に実行できる。
【００２７】
請求項２に記載の発明によれば、押込荷重の検出値を、液圧の上昇に応じて変化する適正な押込荷重の目標値に、追従させることが可能である。したがって、注入治具は、液圧に基づく反力によって押し戻されることなく、押込距離を常に適正に制御できる。つまり、押込距離を、高精度で制御できる。
【００２８】
請求項３に記載の発明によれば、押込荷重の検出値を、液圧の上昇および摩擦力の増減に応じて変化する反力に対応する適正な押込荷重の目標値に、追従させることが可能である。したがって、治具位置を常に適正に制御できる。つまり、押込距離を、材料流入に追従させて、高精度で制御できる。
【００２９】
請求項４に記載の発明によれば、押込荷重の検出値は、板材の座屈限界荷重を超えないため、板材に、座屈しわが形成されることを防止できる。
【００３１】
請求項５に記載の発明によれば、最終的な治具位置が、治具位置の検出値を優先する制御に基づいて、液圧成形装置の絶対座標によって揃えられるため、成形品の端面位置のばらつきを抑制することが可能である。したがって、液圧成形後の別工程における寸法不具合や、成形品の端面およびその近傍をそのまま製品形状として利用する場合における寸法のばらつきが防止されるため、最良の材料歩留りを実現できる。
【００３２】
請求項６に記載の発明によれば、押込荷重の検出値を、注入治具の適正な押込距離に対応する押込荷重の目標値に一致させることが可能である。したがって、板材の切断寸法誤差や、注入治具および板材を型内に設置する際の位置決め誤差に基づく、注入治具および板材の初期セット位置のバラツキが、吸収される。つまり、注入治具の位置を、高精度で制御できる。また、治具位置に対する荷重値の影響の有無、あるいはその影響度の程度に対応させて、押込荷重の検出値を優先する制御と治具位置の検出値を優先する制御とを適宜選択することが可能である。したがって、制御を安定的かつ効率的に実行できる。
【００３３】
請求項７に記載の発明によれば、押込荷重の検出値を、液圧の上昇に応じて変化する適正な押込荷重の目標値に追従させることが可能である。したがって、注入治具は、液圧に基づく反力によって押し戻されることなく、押込距離を常に適正に制御できる。つまり、押込距離を、高精度で制御できる。
【００３４】
請求項８に記載の発明によれば、押込荷重の検出値を、液圧の上昇および摩擦力の増減に応じて変化する反力に対応する適正な押込荷重の目標値に、追従させることが可能である。したがって、治具位置を常に適正に制御できる。つまり、押込距離を、材料流入に追従させて、高精度で制御できる。
【００３５】
請求項９に記載の発明によれば、押込荷重の検出値は、板材の座屈限界荷重を超えないため、板材に、座屈しわが形成されることを防止できる。
【００３７】
請求項１０に記載の発明によれば、最終的な治具位置が、治具位置の検出値を優先する制御に基づいて、液圧成形装置の絶対座標によって揃えられるため、成形品の端面位置のばらつきを抑制することが可能である。したがって、液圧成形後の別工程における寸法不具合や、成形品の端面およびその近傍をそのまま製品形状として利用する場合における寸法のばらつきが防止されるため、最良の材料歩留りを実現できる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３９】
図１は、本実施の形態に係る液圧成形装置の成形部を説明するための断面図、図２は、液圧成形装置の制御部を説明するためのブロック図である。
【００４０】
図１に示されるように、液圧成形装置１０の成形部は、概して、目的とする成形品の外形形状に対応する内形形状１２Ａ，１２Ｂを有する型１１，１２と、型１１，１２の側方に配置され、被成形品である板材１３Ａ，１３Ｂの端面１４Ａ，１４Ｂの間の注入部に挿入される注入治具１６と、注入治具１６の基端部に連結され、注入治具１６を挿入方向（型１１，１２の側方から型１１，１２の内形形状１２Ａ，１２Ｂに向かう方向）に移動させるための油圧シリンダ（駆動手段）１９と、油圧発生装置（不図示）とを有する。なお、板材は、２枚に限定されず、３枚以上を適用することも可能である。
【００４１】
型１１，１２の間に設置される板材１３Ａ，１３Ｂは、液漏れ対策が施されており、また、注入治具１６は、油圧発生装置に連結されている液圧導入経路１５を有している。したがって、注入治具１６は、板材１３Ａ，１３Ｂの端面１４Ａ，１４Ｂに、油圧シリンダ１９の作動に基づく押込荷重を付加することと共に、板材１３Ａ，１３Ｂの間に液圧を加えることが可能である。
【００４２】
また、液圧成形装置１０の制御部は、図２に示されるように、ストローク（治具位置）指令値に従って、油圧シリンダ１９の動作を制御するための電磁弁３１と、注入治具１６が付加する押込荷重を検出するための荷重検出器３２と、液圧を検出するための圧力検出器３３と、油圧シリンダ１９のストローク（治具位置）を検出するための位置検出器３４とを有する。
【００４３】
さらに、液圧成形装置１０の制御部は、上記検出器３２〜３４からの入力データを演算処理し、電磁弁３１を制御するための信号を出力するためのプロセッサ４０（制御手段かつ切換手段）を有する。プロセッサ４０は、初期押込荷重や、予め計測されている板材１３Ａ，１３Ｂの座屈限界荷重や、入力データを演算処理して得られる摩擦力などの情報から構成されるデータベース５０を有する。
【００４４】
次に、押込荷重の検出値に基づいた液圧成形装置１０の制御方法を説明する。
【００４５】
まず、注入治具のセットから液圧を加える直前までの工程を説明する。図３（Ａ）に示されるように、注入治具１６および板材１３Ａ，１３Ｂが、初期セット位置Ｌ1，Ｌ2に配置される。
【００４６】
そして、変位距離Ｓ0に対応するストローク指令値に従って、油圧シリンダ１９が制御され、注入治具１６が板材１３Ａ，１３Ｂ間に挿入され、注入治具１６の端面１６Ａが、板材１３Ａ，１３Ｂの初期セット位置Ｌ2に配置される。この時刻においては、注入治具１６の端面１６Ａは、板材１３Ａ，１３Ｂの端面１４Ａ，１４Ｂの近傍あるいは端面１４Ａ，１４Ｂと接触している。
【００４７】
その後、液圧漏れを防止するために必要な押込距離Ｓ1に対応するストローク指令値に従って、油圧シリンダ１９が制御されて、注入治具１６の端面１６Ａが、板材１３Ａ，１３Ｂの端面１４Ａ，１４Ｂを押圧する（図３（Ｂ）参照）。
【００４８】
この際、プロセッサ４０においては、荷重検出装置３２から取り込まれる押込荷重と、データベース５０に記憶されている初期押込荷重Ｆ1（注入治具１６の適正な押込距離に対応する目標値）とが比較され、偏差が０になるように、注入治具１６の位置が制御される。
【００４９】
そして、押込荷重の検出値が目標値と一致して安定した時刻Ｔ1で、治具位置を保持するためのストローク指令値が、プロセッサ４０から出力される。
【００５０】
以上のように、押込荷重の検出値は、注入治具１６の適正な押込距離に対応する押込荷重の目標値に一致させられる。したがって、板材１３Ａ，１３Ｂの切断寸法誤差や、注入治具１６および板材１３Ａ，１３Ｂを型１１，１２内に設置する際の位置決め誤差に基づく、注入治具１６および板材１３Ａ，１３Ｂの初期セット位置Ｌ1，Ｌ2のバラツキが、吸収される。つまり、注入治具の位置を、高精度で制御できる。
【００５１】
なお、押込荷重の目標値（および検出値）は、最大押込荷重Ｆmaxである板材１３Ａ，１３Ｂの座屈限界荷重Ｆ2を超えないように設定される。したがって、板材１３Ａ，１３Ｂに、座屈しわが形成されることを防止できる。
【００５２】
次に、材料流入が板材の肉厚に対して微小あるいは必要とされない場合における、液圧を注入する工程を説明する。
【００５３】
まず、上記制御方法にて治具位置を保持後（図４（Ａ）参照）、油圧発生装置が駆動されて、板材１３Ａ，１３Ｂ間に液圧が付加され、成形が開始される。
【００５４】
そして、板材１３Ａ，１３Ｂの成形部分に対する材料流入が必要とされない場合、治具位置を変更することなく、液圧を上昇させる。
【００５５】
一方、板材１３Ａ，１３Ｂの成形部分に対する材料流入が板材１３Ａ，１３Ｂの肉厚と同等もしくはそれ以下の微小な場合、治具位置を補正する必要が生じる。この時、注入治具１６の適正な押込距離Ｓ2に対応する押込荷重は、液圧に基づく反力ＦPを考慮する必要がある（図４（Ｂ）参照）。なお、反力ＦPは、注入治具１６の軸方向断面積に液圧を乗じた値によって定義される。
【００５６】
つまり、押込荷重の目標値は、初期押込荷重Ｆ1と反力ＦPの合算値ＦT（＝Ｆ1＋ＦP）となる。詳しくは、プロセッサ４０においては、荷重検出装置３２から取り込まれる押込荷重と、初期押込荷重Ｆ1と圧力検出器３３から取り込まれる液圧に基づいて算出される反力ＦPとの合算値ＦT（目標値＝Ｆ1＋ＦP）とが比較され、偏差が０になるように、注入治具１６の位置が制御される。
【００５７】
この時、押込荷重の目標値は、反力ＦPを考慮した最大押込荷重Ｆmaxを超えないように設定される。具体的には、最大押込荷重Ｆmaxは、座屈限界荷重Ｆ2と液圧による補正項ｋＦP（ｋは係数）との合算値（＝Ｆ2＋ｋＦP）である。したがって、板材１３Ａ，１３Ｂに、座屈しわが形成されることを防止できる。
【００５８】
なお、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、それぞれ、時刻の経過に対する、液圧Ｐ、反力ＦP、押込荷重ＦT，Ｆmax、治具位置（押込距離）の値をプロットしたものである。また、時刻の原点は、注入治具１６の押込の開始時刻であり、時刻Ｔ2は、液圧上昇が終了して液圧が所定の値Ｐ2に到達した時点を示している。
【００５９】
以上のように、材料流入が板材の肉厚に対して微小あるいは必要とされない場合において、押込荷重の検出値は、液圧の上昇に応じて変化する適正な押込荷重の目標値に追従する。したがって、注入治具１６は、反力ＦPによって押し戻されることなく、治具位置を常に適正に制御できる。つまり、押込距離を、高精度で制御できる。
【００６０】
さらに、押込荷重の検出値は、最大押込荷重Ｆmax（＝Ｆ2＋ｋＦP）を超えないため、板材１３Ａ，１３Ｂに、座屈しわが形成されることを防止できる。
【００６１】
次に、材料流入が板材の肉厚に対して大きい場合における、液圧を注入する工程を説明する。
【００６２】
材料流入が大きくかつその材料流入は板材１３Ａ，１３Ｂに加わる液圧の上昇に追従して発生する場合、注入治具１６の押込は、材料流入に対する追従性を必要とする（図６（Ａ）および図６（Ｂ）参照）。この時、注入治具１６の適正な押込距離Ｓ3に対応する押込荷重は、液圧に基づく反力ＦPに加えて、板材１３Ａ，１３Ｂと型１１，１２の間の摩擦力に基づく反力Ｆμを考慮しなければならない。
【００６３】
摩擦力は、液圧と、板材１３Ａ，１３Ｂと型１１，１２の接触面積とに基づいているため、反力Ｆμは、液圧と、接触面積と比例関係にある治具位置とに基づいて算出される。したがって、押込荷重の目標値は、初期押込荷重Ｆ1と液圧に基づいて算出される反力ＦPと摩擦力による反力Ｆμとの合算値ＦT（＝Ｆ1＋ＦP＋Ｆμ）となる。
【００６４】
詳しくは、プロセッサ４０においては、荷重検出装置３２から取り込まれる押込荷重に対して、初期押込荷重Ｆ1と、圧力検出器３３から取り込まれる液圧に基づいて算出される反力ＦPと、液圧と治具位置に基づいて算出される摩擦力の反力Ｆμとの合算値ＦT（目標値＝Ｆ1＋ＦP＋Ｆμ）とが比較され、偏差が０になるように、押込距離Ｓ3が制御される。
【００６５】
この時、押込荷重の目標値は、反力ＦP，Ｆμを考慮した最大押込荷重Ｆmaxを超えないように設定される。具体的には、最大押込荷重Ｆmaxは、座屈限界荷重Ｆ2と、液圧による補正項ｋＦP（ｋは係数）と、摩擦による補正項ｍＦμ（ｍは係数）の合算値（＝Ｆ2＋ｋＦP＋ｍＦμ）である。したがって、板材１３Ａ，１３Ｂに、座屈しわが形成されることを防止できる。
【００６６】
なお、図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、それぞれ、時刻の経過に対する、液圧Ｐ、反力ＦP，Ｆμ、押込荷重ＦT，Ｆmax、治具位置（押込距離）の値をプロットしたものである。
【００６７】
以上のように、材料流入が板材の肉厚に対して大きい場合において、押込荷重の検出値は、液圧の上昇および摩擦力の増減に応じて変化する反力に対応する適正な押込荷重の目標値に、追従する。したがって、治具位置を常に適正に制御できる。つまり、押込距離を、材料流入に追従させて、高精度で制御できる。
【００６８】
さらに、押込荷重の検出値は、最大押込荷重Ｆmaxを超えないため、板材１３Ａ，１３Ｂに、座屈しわが形成されることを防止できる。
【００６９】
次に、治具位置の検出値および押込荷重の検出値に基づいた液圧成形装置１０の制御方法を説明する。なお、図８（Ａ）〜（Ｄ）は、時刻の経過に対する液圧、反力、押込荷重、治具位置の変化をプロットした図である。
【００７０】
まず、注入治具のセットから液圧を加える直前までの工程を説明する（図３参照）。
【００７１】
注入治具１６の端面１６Ａが板材１３Ａ，１３Ｂの端面１４Ａ，１４Ｂに接触するまでの間、押込荷重は発生しない。したがって、押込荷重のみに基づく制御方法においては、作動時間が余計にかかる状態が起こり得る。
【００７２】
そのため、プロセッサ４０においては、押込荷重の検出が継続される一方、注入治具１６の端面１６Ａが板材１３Ａ，１３Ｂの端面１４Ａ，１４Ｂに接触するまで、位置検出器３４から取り込まれる治具位置の検出値に基づく制御が、優先される。
【００７３】
その後、荷重検出装置３２から取り込まれる押込荷重が、注入治具１６の端面１６Ａと板材１３Ａ，１３Ｂの端面１４Ａ，１４Ｂとの接触を示す値Ｆ0（＜Ｆ1＜Ｆ2）に達した時刻で、押込荷重の検出値を優先する制御に切り替えられる。したがって、注入治具１６の端面１６Ａが板材１３Ａ，１３Ｂの端面１４Ａ，１４Ｂに接触するまでの時間を短縮化できる。
【００７４】
そして、押込荷重が、注入治具１６の適正な押込距離に対応する目標値である初期押込荷重Ｆ1に達した時刻Ｔ1から、治具位置の検出値を優先する制御に切り替えられる。この時の治具位置Ｓ1は、プロセッサ４０に取込まれる。
【００７５】
次に、材料流入が板材の肉厚に対して微小あるいは必要とされない場合における、液圧を注入する工程を説明する（図４参照）。
【００７６】
板材１３Ａ，１３Ｂの成形部分に対する材料流入が必要とされない場合、治具位置を変更することなく、液圧を上昇させる。その後、液圧が所定の値Ｐ2に達した時刻Ｔ2で、最終的な治具位置Ｓ3に対応するストローク指令値を与える。そして、成形品に必要とされる寸法に整えられる時刻Ｔ3まで、押込荷重および液圧が維持される。
【００７７】
一方、板材１３Ａ，１３Ｂの成形部分に対する材料流入が板材１３Ａ，１３Ｂの肉厚と同等もしくはそれ以下の微小な場合、液圧の付加開始と同時に、押込荷重の検出値を優先する制御に切り替えられる。
【００７８】
つまり、プロセッサ４０においては、荷重検出装置３２から取り込まれる押込荷重と、初期押込荷重Ｆ1と圧力検出器３３から取り込まれる液圧に基づいて算出される反力ＦPとの合算値ＦT（目標値＝Ｆ1＋ＦP）とが比較され、偏差が０になるように、押込距離が制御される。さらに、押込荷重の目標値（および検出値）は、最大押込荷重Ｆmax（＝Ｆ2＋ｋＦP）を超えないように、制御される。
【００７９】
ただし、治具位置の検出を継続しており、初期押込荷重Ｆ1に達した時刻における治具位置Ｓ1である下限値と、成形終了時の最終的な治具位置Ｓ3である上限値とを超えないよう、治具位置が管理されている。
【００８０】
その後、液圧が所定の値Ｐ2に達した時刻Ｔ2で、治具位置の検出値を優先する制御に切り替えて、最終的な治具位置Ｓ3に対応するストローク指令値を与える。そして、成形品に必要とされる寸法に整えられる時刻Ｔ3まで、押込荷重および液圧が維持される。
【００８１】
つまり、最終的な治具位置が、治具位置の検出値を優先する制御に基づいて、液圧成形装置１０の絶対座標によって揃えられるため、成形品の端面位置のばらつきが抑制される。したがって、液圧成形後の別工程における寸法不具合や、成形品の端面およびその近傍をそのまま製品形状として利用する場合における寸法のばらつきが防止されるため、最良の材料歩留りを実現できる。
【００８２】
また、押込荷重の検出値を優先する制御から治具位置の検出値を優先する制御への切換えるための判断基準となる液圧は、液圧上昇が終了した時刻Ｔ2における液圧Ｐ2に限定されず、成形品形状や板材の材料特性および板厚に基づいて経験的に判断可能である、材料流入が収束する時刻Ｔ2’における液圧Ｐ2’を適用することも可能である。
【００８３】
次に、材料流入が板材の肉厚に対して大きい場合における、液圧を注入する工程を説明する。なお、図９（Ａ）〜（Ｄ）は、時刻の経過に対する液圧、反力、押込荷重、治具位置の変化をプロットした図である。
【００８４】
材料流入が大きくかつその材料流入は板材１３Ａ，１３Ｂに加わる液圧の上昇に追従して発生する場合、注入治具１６の押込は、材料流入に対する追従性を必要とする（図６（Ａ）および図６（Ｂ）参照）。
【００８５】
したがって、プロセッサ４０においては、荷重検出装置３２をから取り込まれる押込荷重に対して、初期押込荷重Ｆ1と、圧力検出器３３から取り込まれる液圧に基づいて算出される反力ＦPと、液圧と治具位置に基づいて算出される摩擦力の反力Ｆμの合算値ＦT（目標値＝Ｆ1＋ＦP＋Ｆμ）とが比較され、偏差が０になるように、押込距離Ｓ3が制御される。
【００８６】
さらに、押込荷重の検出値は、最大押込荷重Ｆmax（＝Ｆ2＋ｋＦP＋ｍＦμ）を超えないように、制御される。ただし、治具位置の検出を継続しており、成形終了時の最終的な治具位置Ｓ3である上限値を超えないよう、治具位置が管理されている。
【００８７】
その後、液圧が所定の値Ｐ2に達した時刻Ｔ2で、治具位置の検出値を優先する制御に切り替えて、最終的な治具位置Ｓ3に対応するストローク指令値を与える。そして、成形品に必要とされる寸法に整えられる時刻Ｔ3まで、押込荷重および液圧が維持される。
【００８８】
また、押込荷重の検出値を優先する制御から治具位置の検出値を優先する制御への切換えるための判断基準となる液圧は、材料流入が収束する時刻Ｔ2’における液圧Ｐ2’を適用することも可能である。
【００８９】
以上のように、治具位置に対する荷重値の影響の有無、あるいはその影響度の程度に対応させて、押込荷重の検出値を優先する制御と治具位置の検出値を優先する制御とが適宜選択される。したがって、制御を安定的かつ効率的に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る液圧成形装置の成形部を説明するための断面図である。
【図２】  図１の液圧成形装置の制御部を説明するためのブロック図である。
【図３】  （Ａ）および（Ｂ）は、押込荷重の検出値に基づいた制御方法に係る成形工程を説明するための断面図である。
【図４】  （Ａ）および（Ｂ）は、材料流入が板材の肉厚に対して微小あるいは必要とされない場合における、図３に続く成形工程を説明するための断面図である。
【図５】  （Ａ）〜（Ｄ）は、図４の成形工程に関連する、時刻の経過に対する液圧、反力、押込荷重、治具位置の変化をプロットした図である。
【図６】  （Ａ）および（Ｂ）は、材料流入が板材の肉厚に対して大きい場合における、図３に続く成形工程を説明するための断面図である。
【図７】  （Ａ）〜（Ｄ）は、図６の成形工程に関連する、時刻の経過に対する液圧、反力、押込荷重、治具位置の変化をプロットした図である。
【図８】  （Ａ）〜（Ｄ）は、治具位置の検出値および押込荷重の検出値に基づいた制御方法を説明するためのものであり、材料流入が板材の肉厚に対して微小あるいは必要とされない場合における、時刻の経過に対する液圧、反力、押込荷重、治具位置の変化をプロットした図である。
【図９】  （Ａ）〜（Ｄ）は、治具位置の検出値および押込荷重の検出値に基づいた制御方法を説明するためのものであり、材料流入が板材の肉厚に対して大きい場合における、時刻の経過に対する液圧、反力、押込荷重、治具位置の変化をプロットした図である。
【図１０】  従来の技術に係る液圧成形装置を説明するための断面図である。
【図１１】  （Ａ）〜（Ｃ）は、従来の技術に係る別の液圧成形装置を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０…液圧成形装置、
１１，１２…型、
１３Ａ，１３Ｂ…板材、
１４Ａ，１４Ｂ…端面、
１６…注入治具、
１９…油圧シリンダ（駆動手段）、
３１…電磁弁、
３２…荷重検出器、
３３…圧力検出器、
３４…位置検出器、
４０…プロセッサ、
５０…データベース、
Ｆ1…初期押込荷重、
Ｆ2…座屈限界荷重、
Ｆmax…最大押込荷重、
ＦP，Ｆμ…反力、
ＦT…合算値、
Ｌ1，Ｌ2…初期セット位置、
Ｐ，Ｐ2’，Ｐ2…液圧、
Ｓ0…変位距離、
Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3…押込距離、
Ｔ1，Ｔ2’，Ｔ2，Ｔ3…時刻。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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