(57)【要約】【課題】薄板を複雑な形状に成形する場合にシワの発生を効果的に防止することが可能な液圧成形装置を提供する。【解決手段】液圧成形装置１に、上面に開口し、液体が充填される液槽２ａが形成されたダイス２と、ダイス２との間で薄板１１の周縁部を挟持可能なホルダー３と、液槽２ａに没入する方向および液槽２ａから退避する方向に移動可能なパンチ４と、パンチ４の位置に応じて液槽２ａに充填された液体の圧力を調整する液圧調整機構５と、を具備した。【選択図】図１
2006212695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の被成形物を成形する液圧成形装置であって、
上面に開口し、液体が充填される液槽が形成された下型と、
該下型との間で該被成形物の周縁部を挟持可能な上型と、
該液槽に没入する方向および液槽から退避する方向に移動可能な可動体と、
該可動体の位置に応じて該液槽に充填された液体の圧力を調整する液圧調整機構と、
を具備することを特徴とする液圧成形装置。
【請求項２】
前記液圧調整機構は、
前記液槽と前記下型の外部とを連通する連通経路と、
該連通経路の中途部に配置される開閉弁と、
該液槽に充填された液体の圧力を検出する液圧検出手段と、
前記可動体の位置を検出する可動体位置検出手段と、
を具備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】
前記被成形物において前記可動体の先端部と当接する部分に、予め該可動体の先端部と略同じ形状の凹みを形成しておくことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液圧成形装置。
【請求項４】
上面に開口し、液体が充填される液槽が形成された下型と、
該下型との間で板状の被成形物の周縁部を挟持可能な上型と、
該液槽に没入する方向および液槽から退避する方向に移動可能な可動体と、
該可動体の位置に応じて該液槽に充填された液体の圧力を調整する液圧調整機構と、
を具備する液圧成形装置を用いて該被成形物を成形する液圧成形方法であって、
該被成形物において可動体の先端部と当接する部分に、予め該可動体の先端部と略同じ形状の凹みを形成しておくことを特徴とする液圧成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧成形装置の技術に関する。より詳細には、被成形物に作用する液体の圧力を成形の過程で適宜調整することにより、成形後の製品のシワを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の排出ガスに対する環境基準が厳しくなってきており、自動車の排気ガスの排気経路を構成する部材の一つであるエキゾーストマニホールドの肉厚を小さくして熱容量を小さくし、排気ガスからの伝熱による自動車の排気経路の温度上昇を容易とすることにより、マフラーに設けられた触媒を早期に活性化し、排気ガス中の煤の燃焼（除去）効果を向上させることが検討されている。
【０００３】
上記エキゾーストマニホールドのような複雑な形状に薄い板状の金属材料からなる被成形物（以下、「薄板」という。）を成形する場合、通常は金型を用いた絞り加工を行うが、該絞り加工における成形不良の一つに「シワ」が挙げられる。
シワは、成形の対象物たる被成形物に縮み方向の歪みが発生した場合に起こるものであり、特に、面剛性の低い薄板の場合に発生しやすい。
【０００４】
一般に、金型を用いた絞り加工製品における「シワ」を防止する方法としては、（１）被成形物のシワが発生する箇所にシワ取り用のビードを予め設ける方法、（２）金型においてシワが発生する箇所にビードを設けて、被成形物の縮み変形しようとする部分に張力を与える方法、あるいは（３）一つの被成形物を複数回の成形により最終的な形状に成形することにより、被成形物の特定の箇所に大きな縮み方向の歪みが生じないようにする方法、が挙げられる。
しかし、（１）の方法は、被成形物にビードを設けるため、機能上または意匠上の理由で製品の形状変更が不可能の場合に適用することができないという問題がある。
また、（２）の方法は、製品にノビやワレといった別の成形不良を誘発する可能性があるため、製品の形状によってはシワ、ノビ、ワレのいずれも発生しない成形条件を決定することが困難な場合がある。
さらに、（３）の方法は、成形後の製品の側面にいわゆるショックラインと呼ばれる凹みが発生しやすいという問題がある。また、工程が増えて成形コストが増大するという問題もある。
そして、（１）、（２）、（３）のいずれの方法も、上記エキゾーストマニホールドのような複雑な形状に薄板を成形する場合、成形後の製品のシワを防止するのが困難である。
【０００５】
上記薄板を成形する際のシワを防止しつつ複雑な形状に成形するのに適した成形装置として、液体の圧力を利用して板状の被成形物を成形する液圧成形装置が知られている。
液圧成形装置は、一般的には、板状の被成形物の一方の面に水や油等の液体により圧力を作用させ、被成形物の他方の面を所定の形状の金型等に沿って塑性変形させる、あるいは筒状の被成形物の内周面に液体により圧力を作用させ、被成形物の外周面を所定の形状の金型等に沿って塑性変形させるものである。
【０００６】
図８に示す代表的な従来の液圧成形装置１０１は、上面にのみ開口し、液体を充填する液槽１０２ａを形成したダイス１０２と、ダイス１０２との間で薄板１１１の周縁部を挟持可能なホルダー１０３と、液槽１０２ａに没入する方向および液槽１０２ａから退避する方向に移動可能なパンチ１０４と、を具備するものである。
そして、液槽１０２ａに液体を充填した状態で、ダイス１０２とホルダー１０３との間で薄板１１１を挟持し、ホルダー１０３を上下に貫通する貫通孔１０３ａに貫装されたパンチ１０４を液槽１０２ａに没入する方向に移動させる。
その結果、液槽１０２ａに充填された液体の圧力はパンチ１０４の位置（パンチ１０４の液槽１０２ａへの没入量）に応じて上昇し、薄板１１１はパンチ１０４の先端部の形状に沿って塑性変形する。
【０００７】
一般的に、液圧成形装置は液体の圧力により被成形物を金型に密着させるため、被成形物は該金型のどの部位にも当接面に垂直な方向に略同じ大きさの力で押し付けられることとなる、
その結果、被成形物の材料の流動の不均衡（金型による拘束が強い部分の材料の流動が小さく、金型による拘束が弱い部分の材料の流動が大きくなること）を抑制することが可能であるという利点があり、当該利点がシワの発生の防止に寄与する。
【０００８】
また、従来の液圧成形装置の別実施例として、特許文献１に記載の液圧成形装置が知られている。
特許文献１に記載の液圧成形装置は、凹部が形成された上型と、該上型との間で板状の被成形物の周縁部を挟持可能な下型と、を具備し、該下型と被成形物との間に液体を圧送することにより、被成形物を上型の凹部に沿って塑性変形させて成形するものである。
【特許文献１】特開２００３−２６６１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記液圧成形装置１０１の場合、液槽１０２ａに充填された液体の圧力とパンチ１０４の位置とは一対一の関係にあり、パンチ１０４の位置と独立して液槽１０２ａに充填された液体の圧力を制御することができないという問題がある。そのため、液圧成形装置１０１を用いても、薄板１１１を成形した後の製品の形状によってはシワの発生を防止することが困難な場合がある。
また、特許文献１に記載の液圧成形装置の場合、被成形物が加工開始の時点では凹部に接触していないので、被成形物が液体の圧力により塑性変形して凹部に接触するまでの過程に不確定な部分があり、最終的な製品の形状や被成形物の品質のばらつきによっては被成形物にシワが発生する場合がある。
【００１０】
本発明は以上の如き問題に鑑み、薄板を複雑な形状に成形する場合にシワの発生を効果的に防止することが可能な液圧成形装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１２】
即ち、請求項１においては、
板状の被成形物を成形する液圧成形装置であって、
上面に開口し、液体が充填される液槽が形成された下型と、
該下型との間で該被成形物の周縁部を挟持可能な上型と、
該液槽に没入する方向および液槽から退避する方向に移動可能な可動体と、
該可動体の位置に応じて該液槽に充填された液体の圧力を調整する液圧調整機構と、
を具備するものである。
【００１３】
請求項２においては、
前記液圧調整機構は、
前記液槽と前記下型の外部とを連通する連通経路と、
該連通経路の中途部に配置される開閉弁と、
該液槽に充填された液体の圧力を検出する液圧検出手段と、
前記可動体の位置を検出する可動体位置検出手段と、
を具備するものである。
【００１４】
請求項３においては、前記被成形物において前記可動体の先端部と当接する部分に、予め該可動体の先端部と略同じ形状の凹みを形成しておくものである。
【００１５】
請求項４においては、
上面に開口し、液体が充填される液槽が形成された下型と、
該下型との間で板状の被成形物の周縁部を挟持可能な上型と、
該液槽に没入する方向および液槽から退避する方向に移動可能な可動体と、
該可動体の位置に応じて該液槽に充填された液体の圧力を調整する液圧調整機構と、
を具備する液圧成形装置を用いて該被成形物を成形する液圧成形方法であって、
該被成形物において可動体の先端部と当接する部分に、予め該可動体の先端部と略同じ形状の凹みを形成しておくものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
請求項１においては、板状の被成形物を複雑な形状に成形する場合でもシワの発生を効果的に防止することが可能である。特に該被成形物が薄くなるほど、シワの発生を防止する効果が大きい。
【００１８】
請求項２においては、油圧シリンダ等のアクチュエータ等を用いることなく、簡便な構成で液槽に充填された水の圧力を調整することが可能であり、メンテナンス性に優れるとともに液圧成形装置の製造コスト削減に寄与する。
【００１９】
請求項３においては、可動体の先端部が被成形物に接触する際に当該接触部位に発生する縮み方向の歪みを軽減し、シワの発生をより効果的に防止することが可能である。
【００２０】
請求項４においては、板状の被成形物を複雑な形状に成形する場合でもシワの発生を効果的に防止することが可能である。特に該被成形物が薄くなるほど、シワの発生を防止する効果が大きい。
また、可動体の先端部が被成形物に接触する際に当該接触部位に発生する縮み方向の歪みを軽減し、シワの発生をより効果的に防止することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では、図１を用いて本発明に係る液圧成形装置の実施の一形態である液圧成形装置１の構成について説明する。
なお、本実施例の液圧成形装置１は薄板１１を成形して、製品たる自動車のエキゾーストマニホールドを得る装置であるが、本発明は薄板を複雑な形状に成形する用途に広く適用可能であり、液圧成形装置１の用途に限定されるものではない。
【００２２】
液圧成形装置１は、主にダイス２、ホルダー３、パンチ４、液圧調整機構５、制御装置６、等を具備する。
【００２３】
本実施例における被成形物である薄板１１は、ＳＵＳ材からなる厚さが０．４ｍｍの板状の部材であるが、被成形物の材料は特に限定されず、チタンや銅、アルミニウム等、種々の金属材料に適用可能である。
また、被成形物の厚さについては特に限定されないが、本実施例の液圧成形装置１は、従来の液圧成形装置と比較して、被成形物が薄くなるほどシワの発生を防止する効果が大きい。
【００２４】
ダイス２は本発明の液圧成形装置に係る下型の実施の一形態である。
ダイス２の上面には、該上面に開口した液槽２ａが形成され、水が充填される。なお、本実施例では液槽２ａに水が充填されるが、液槽２ａに油等、他の液体を充填しても良い。
ダイス２の上面において、液槽２ａの周縁部となる位置には平面視略リング状の溝が形成され、該溝にはＯリング１２が嵌装される。
【００２５】
ホルダー３は本発明の液圧成形装置に係る上型の実施の一形態である。
ホルダー３はダイス２の上方に配置され、図示せぬアクチュエータにより、ダイス２から離間した位置と、ダイス２との間で薄板１１の周縁部を挟持する位置との間を移動可能である。
【００２６】
パンチ４は本発明の液圧成形装置に係る可動体の実施の一形態である。
パンチ４は、ホルダー３においてダイス２の液槽２ａに対応する位置に形成された貫通孔３ａに上下方向に摺動可能に貫装される。
パンチ４において液槽２ａに対向する部分である先端部の形状は、薄板１１を成形して得られる製品である自動車のエキゾーストマニホールドの形状に対応しており、複雑な曲面を有している。
パンチ４は油圧シリンダ１３によりホルダー３に対して上下方向に移動する。なお、パンチ４をホルダー３に対して上下方向に移動するアクチュエータは油圧シリンダ１３に限定されず、他のアクチュエータでも良い。
【００２７】
液圧調整機構５は薄板１１の成形時に、パンチ４の位置（パンチ４の液槽２ａへの没入量）に応じて液槽２ａに充填された液体の圧力を調整するものである。
本実施例の液圧調整機構５は主に連通経路５１、開閉弁５２、圧力センサ５３、位置センサ５４等を具備する。
【００２８】
連通経路５１はダイス２の上面に形成された液槽２ａの開口部以外で、液槽２ａとダイス２の外部とを連通する経路である。
本実施例の連通経路５１は連絡経路５１ａ、配管５１ｂ、配管５１ｃ等を具備する。
【００２９】
連絡経路５１ａはダイス２の内部に穿設された経路であり、その一端が液槽２ａの側面と接続され、他端がダイス２の外部表面と接続される。
配管５１ｂは連絡経路５１ａの他端および開閉弁５２の一方のポートとに接続される配管である。
配管５１ｃはその一端が開閉弁５２の他方のポートと接続され、他端が外部に開放された配管である。
【００３０】
開閉弁５２は連通経路５１の中途部（本実施例では、配管５１ｂと配管５１ｃの間）に配置される弁である。開閉弁５２が閉じると配管５１ｂと配管５１ｃとが遮断され、開閉弁５２が開くと配管５１ｂと配管５１ｃとが連通する。
【００３１】
圧力センサ５３は本発明の液圧成形装置に係る液圧検出手段の実施の一形態である。
本実施例では圧力センサ５３は開閉弁５２に接続され、液槽２ａ（より厳密には液槽２ａから連絡経路５１ａ、配管５１ｂを経て開閉弁５２まで）に充填された水の圧力を検出する。
【００３２】
位置センサ５４は本発明の液圧成形装置に係る可動体位置検出手段の実施の一形態である。
位置センサ５４はパンチ４の位置、言い換えればパンチ４の液槽２ａへの没入量を検出するものである。
【００３３】
以上の如く、本実施例の液圧調整機構５は、油圧シリンダ等のアクチュエータ等を用いることなく、簡便な構成で液槽２ａに充填された水の圧力を調整することが可能であり、メンテナンス性に優れるとともに液圧成形装置１の製造コスト削減に寄与する。
【００３４】
制御装置６は圧力センサ５３により検出された液槽２ａに充填された水の圧力と、位置センサ５４により検出されたパンチ４の位置と、に基づいて開閉弁５２の開閉を行うものである。
本実施例の制御装置６は前記ホルダー３を移動させるための図示せぬアクチュエータや油圧シリンダ１３と接続され、これらの動作を所定のプログラムにより行う。
また、制御装置６は開閉弁５２、圧力センサ５３、位置センサ５４と接続され、圧力センサ５３により検出された液槽２ａに充填された水の圧力に係る信号および位置センサ５４により検出されたパンチ４の位置に係る信号を取得し、これらに基づいて、開閉弁５２の開閉を所定のプログラムにより行う。
【００３５】
制御装置６１は、上記プログラム類を格納する格納手段、該プログラムを展開する展開手段、該プログラムに従って所定の演算を行う演算手段、該所定の演算等を行うためのデータ等を外部から入力するための入力手段、演算手段による演算の結果や入力手段により入力されたデータ等を表示する表示手段等を具備する。
なお、制御装置６１は、専用品でも良いが、市販のパーソナルコンピュータやワークステーションを用いて達成することもできる。
【００３６】
以下では、図１を用いて液圧成形装置１による薄板１１の成形方法について説明する。
【００３７】
まず、液槽２ａに水を充填し、薄板１１をダイス２の上面の所定の位置に配置する。
本実施例の場合、ダイス２の上面の形状は平面ではなく、一方がやや傾斜しており、薄板１１も当該傾斜に合わせて予め屈曲されたものが使用される。
また、薄板１１においてパンチ４の先端部と当接する部分が平滑な場合、パンチ４が薄板１１に接触したときに当該接触部位において縮み方向の歪みが発生するので、該縮み方向の歪みの大きさによってはシワの発生の原因となる場合がある。
従って、薄板１１においてパンチ４の先端部と当接する部分に、予めパンチ４の先端部と略同じ形状の凹みを形成しておくことが望ましい。
なお、薄板１１においてパンチ４の先端部と当接する部分に、予めパンチ４の先端部と略同じ形状の凹みを形成する方法は特に限定されず通常のスタンピング成形でも良い。
【００３８】
次に、ホルダー３をダイス２から離れた位置からダイス２との間で薄板１１の周縁部を挟持する位置に移動させる。このとき、図示せぬアクチュエータにより、ホルダー３はダイス２に所定の力で押し付けられる。
その結果、薄板１１の周縁部はダイス２およびホルダー３により拘束される。
また、液槽２ａの周縁部に配置されたＯリング１２を薄板１１の下面に密着させることにより、液槽２ａに充填された水が薄板１１とダイス２の間から漏れないようにしている。
【００３９】
続いて、パンチ４を液槽２ａに没入する方向に移動させていく。パンチ４を液槽２ａに没入する方向に移動させていくと、パンチ４の先端部は薄板１１の上面に接触し、薄板１１において液槽２ａと対向している部分はパンチ４の先端部の形状に沿って塑性変形しつつ液槽２ａの内部に押し込まれる。
【００４０】
パンチ４を液槽２ａに没入させていくと、薄板１１によりダイス２の上面の開口部が閉塞された液槽２ａから連絡経路５１ａ、配管５１ｂを経て開閉弁５２までの空間の体積の和は小さくなるため、液槽２ａに充填された水の圧力が上昇する。
また、制御装置６は開閉弁５２を開くことにより液槽２ａに充填された水の一部を外部に排出し、液槽２ａに充填された水の圧力を低下させる。
従って、液圧成形装置１は、パンチ４を液槽２ａに没入する方向に移動させていく過程において開閉弁５２を適宜開閉することにより、パンチ４の位置に応じて液槽２ａに充填された水の圧力を調整することが可能である。
【００４１】
パンチ４を所定の位置となるまで液槽２ａに没入させた後、開閉弁５２を開いて液槽２ａに充填された水の圧力を常圧まで低下させる。
そして、パンチ４を液槽２ａから退避する方向に移動させるとともにホルダー３をダイス２から離間した位置に移動させ、成形後の薄板１１、すなわちエキゾーストマニホールドを取り出す。
【００４２】
以下では、図２において太い破線で示す（Ａ）の条件、および太い実線で示す（Ｂ）の条件の二つの条件でそれぞれ液圧成形装置１による薄板１１の成形を行った場合の薄板１１の変形挙動について、図３から図７までを用いて説明する。
【００４３】
（Ａ）の条件は、パンチ４の液槽２ａへの没入量（パンチ４の位置）の変化に関わらず液圧調整機構５を作動させない（開閉弁５２を常に閉じた状態とする）ものであり、パンチ４の液槽２ａへの没入量の増大に伴って、液槽２ａに充填された水の圧力は増大する。
（Ａ）の条件は図８に示す従来の液圧成形装置１０１による成形条件と略同じである。
【００４４】
（Ｂ）の条件は、パンチ４の液槽２ａへの没入量がＳ２以上のときに、液槽２ａに充填された水の圧力を略一定（圧力Ｐ２）に保持するように液圧調整機構５を作動させる（開閉弁５２を適宜開いた状態とする）ものである。
なお、図２の横軸であるパンチ４の液槽２ａへの没入量は、パンチ４を液槽２ａに没入する方向に移動させていき、パンチ４の先端部が薄板１１に最初に接触した位置をゼロとしている。
【００４５】
以下では、図３、図４および図５を用いて、（Ａ）の条件で薄板１１の成形を行った場合の薄板１１の変形挙動の詳細について説明する。
【００４６】
図３は（Ａ）の条件（または（Ｂ）の条件）で薄板１１の成形を行った場合において、パンチ４の液槽２ａへの没入量がＳ１のとき（図２中の（ａ）に対応）のパンチ４と薄板１１の関係を示す側面断面図である。
パンチ４の液槽２ａへの没入量がＳ１の時点では、液槽２ａに充填された水の圧力（Ｐ１）はそれほど上昇しておらず、薄板１１はパンチ４と接触している部分のみパンチ４の形状に沿って塑性変形している。
【００４７】
図４は（Ａ）の条件で薄板１１の成形を行った場合において、パンチ４の液槽２ａへの没入量がＳ３のとき（図２中の（ｂ）に対応）のパンチ４と薄板１１の関係を示す側面断面図である。
液圧成形装置による成形の利点の一つとして、例えばパンチ４の先端部に窪みである凹部４ａが形成されている場合に、薄板１１は液槽２ａに充填された水の圧力により該凹部４ａに沿って引っ張り変形するため、シワの発生を防止できる点が挙げられる。
しかし、パンチ４の形状によっては、ホルダー３に形成されたパンチ４を貫装するための貫通孔３ａとパンチ４との間の隙間に凹部４ａに似た窪み２０が一時的に発生する場合がある。そして、液槽２ａに充填された水の圧力が高い（Ｐ３）と、このような窪み２０に沿って薄板１１が塑性変形してしまう。
【００４８】
図５は（Ａ）の条件で薄板１１の成形を行った場合において、パンチ４の液槽２ａへの没入量がＳ４のとき（図２中の（ｃ）に対応）のパンチ４と薄板１１の関係を示す側面断面図である。
パンチ４の液槽２ａへの没入量がさらに大きくなり、窪み２０が無くなると、薄板１１において窪み２０に沿って変形した部分が縮み変形し、シワ２１が発生する。
【００４９】
以上の如く、（Ａ）の条件で薄板１１の成形を行った場合には、パンチ４の液槽２ａへの没入量が大きくなるに従って液槽２ａに充填された水の圧力は増大するため、パンチ４の液槽２ａへの没入の過程で一時的に窪み２０が発生した場合には薄板１１が窪み２０に沿って塑性変形し、シワの発生の原因となる。
すなわち、図８に示す従来の液圧成形装置１０１を用いて薄板１１１を成形する場合、このようなシワの発生を防止することが困難である。
【００５０】
以下では、図３、図６および図７を用いて、（Ｂ）の条件で薄板１１の成形を行った場合の薄板１１の変形挙動の詳細について説明する。
【００５１】
図３は（Ｂ）の条件（または（Ａ）の条件）で薄板１１の成形を行った場合において、パンチ４の液槽２ａへの没入量がＳ１のとき（図２中の（ａ）に対応）のパンチ４と薄板１１の関係を示す側面断面図である。
パンチ４の液槽２ａへの没入量がＳ１の時点では、液槽２ａに充填された水の圧力（Ｐ１）はそれほど上昇しておらず、薄板１１はパンチ４と接触している部分のみパンチ４の形状に沿って塑性変形している。
【００５２】
図６は（Ｂ）の条件で薄板１１の成形を行った場合において、パンチ４の液槽２ａへの没入量がＳ３のとき（図２中の（ｄ）に対応）のパンチ４と薄板１１の関係を示す側面断面図である。
（Ｂ）の条件では、液槽２ａに充填された水の圧力が、薄板１１が窪み２０に沿って塑性変形する圧力よりも低い圧力Ｐ２となった時点（パンチ４の液槽２ａへの没入量がＳ２となった時点）から以降は、液圧調整機構５を作動させることにより、パンチ４の液槽２ａへの没入量が増大しても液槽２ａに充填された水の圧力を略一定に保持している。
そのため、図６に示す時点における液槽２ａに充填された水の圧力はＰ２であり、薄板１１が窪み２０に沿って塑性変形することはない。
【００５３】
図７は（Ｂ）の条件で薄板１１の成形を行った場合において、パンチ４の液槽２ａへの没入量がＳ４のとき（図２中の（ｅ）に対応）のパンチ４と薄板１１の関係を示す側面断面図である。
（Ｂ）の条件では、窪み２０が発生している間に薄板１１が窪み２０に沿って塑性変形することが無いため、パンチ４の液槽２ａへの没入量がさらに大きくなり、窪み２０が無くなってもシワが発生することが無い。
【００５４】
以上の如く、（Ｂ）の条件では、パンチ４とホルダー３との間で一時的に窪み２０が発生した場合でも、窪み２０が発生している間の液槽２ａに充填された水の圧力を、薄板１１が窪み２０に沿って塑性変形する圧力よりも低い圧力Ｐ２に保持することにより、シワの発生を防止することが可能である。
【００５５】
なお、液圧調整機構５によるパンチ４の位置に応じて液槽２ａに充填された液体の圧力を調整する方法の一例として、上記（Ｂ）の方法を挙げたが、薄板１１の形状や厚さ、材質等に応じて（Ｂ）の方法以外の方法を適用することも可能である。
当該他の方法としては、パンチ４の液槽２ａへの没入量の増大に伴って液槽２ａに充填された水の圧力を増大させるステップと、パンチ４の液槽２ａへの没入量が増大しても液槽２ａに充填された水の圧力を略一定に保持するステップと、再びパンチ４の液槽２ａへの没入量の増大に伴って液槽２ａに充填された水の圧力を増大させるステップと、を具備するもの等が挙げられる。
【００５６】
以上の如く、本発明に係る液圧成形装置の実施の一形態である液圧成形装置１は、
板状の被成形物たる薄板１１を成形する液圧成形装置であって、
上面に開口し、水が充填される液槽２ａが形成されたダイス２と、
ダイス２との間で薄板１１の周縁部を挟持可能なホルダー３と、
液槽２ａに没入する方向および液槽から退避する方向に移動可能なパンチ４と、
パンチ４の位置に応じて液槽２ａに充填された水の圧力を調整する液圧調整機構５と、
を具備するものである。
このように構成することにより、薄板１１を複雑な形状に成形する場合でもシワの発生を効果的に防止することが可能である。
【００５７】
また、本発明に係る液圧成形装置の実施の一形態である液圧成形装置１の液圧調整機構５は、
液槽２ａとダイス２の外部とを連通する連通経路５１と、
連通経路５１の中途部に配置される開閉弁５２と、
液槽２ａに充填された液体の圧力を検出する圧力センサ５３と、
パンチ４の位置を検出する位置センサ５４と、
を具備するものである。
このように構成することにより、油圧シリンダ等のアクチュエータ等を用いることなく、簡便な構成で液槽２ａに充填された水の圧力を調整することが可能であり、メンテナンス性に優れるとともに液圧成形装置１の製造コスト削減に寄与する。
【００５８】
また、本発明に係る液圧成形装置の実施の一形態である液圧成形装置１は、
薄板１１においてパンチ４の先端部と当接する部分に、予めパンチ４の先端部と略同じ形状の凹みを形成しておくものである。
【００５９】
このように構成することにより、パンチ４の先端部が薄板１１に接触する際に当該接触部位に発生する縮み方向の歪みを軽減し、シワの発生をより効果的に防止することが可能である。
【００６０】
また、本発明に係る液圧成形方法の実施例は、
上面に開口し、液体が充填される液槽２ａが形成されたダイス２と、
ダイス２との間で薄板１１の周縁部を挟持可能なホルダー３と、
液槽２ａに没入する方向および液槽２ａから退避する方向に移動可能なパンチ４と、
パンチ４の位置に応じて液槽２ａに充填された液体の圧力を調整する液圧調整機構５と、
を具備する液圧成形装置１を用いて薄板１１を成形する液圧成形方法であって、
薄板１１においてパンチ４の先端部と当接する部分に、予めパンチ４の先端部と略同じ形状の凹みを形成しておくものである。
【００６１】
このように構成することにより、薄板１１を複雑な形状に成形する場合でもシワの発生を効果的に防止することが可能である。
また、パンチ４の先端部が薄板１１に接触する際に当該接触部位に発生する縮み方向の歪みを軽減し、シワの発生をより効果的に防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る液圧成形装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【図２】パンチの液槽への没入量と液槽に充填される液体の圧力の関係を示す図。
【図３】図２中の（ａ）のときのパンチと薄板の関係を示す側面断面図。
【図４】図２中の（ｂ）のときのパンチと薄板の関係を示す側面断面図。
【図５】図２中の（ｃ）のときのパンチと薄板の関係を示す側面断面図。
【図６】図２中の（ｄ）のときのパンチと薄板の関係を示す側面断面図。
【図７】図２中の（ｅ）のときのパンチと薄板の関係を示す側面断面図。
【図８】従来の液圧成形装置の実施の一形態を示す側面断面図。
【符号の説明】
【００６３】
１    液圧成形装置
２    ダイス（下型）
２ａ  液槽
３    ホルダー（上型）
４    パンチ（可動体）
５    液圧調整機構
１１  薄板（被成形物）
【図１】
2006212695.tif 000003
【図２】
2006212695.tif 000004
【図３】
2006212695.tif 000005
【図４】
2006212695.tif 000006
【図５】
2006212695.tif 000007
【図６】
2006212695.tif 000008
【図７】
2006212695.tif 000009
【図８】
2006212695.tif 000010