(57)【要約】【課題】ワークの形状を矯正するワーク矯正装置において、曲線部分のあるワークであっても矯正できるようにする。【解決手段】本発明のワーク矯正装置１は、金属部材であるワーク２の形状を矯正するためのもので、矯正後のワークの形状が形成された雄型３と、粉体または粒体を溜めた矯正槽４とを備え、矯正対象となるワーク２を雄型３に固定し、矯正槽４内へ押し込んで圧力をかけて矯正することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部材であるワークの形状を矯正するワーク矯正装置であって、
矯正後のワークの形状が形成された雄型と、
粉体または粒体を溜めた矯正槽とを備え、
矯正対象となるワークを前記雄型に固定し、前記矯正槽内へ押し込んで圧力をかけることを特徴とするワーク矯正装置。
【請求項２】
前記雄型の周囲に粉体または粒体の移動を妨げるバッフル板を設けたことを特徴とする請求項１に記載のワーク矯正装置。
【請求項３】
前記矯正槽にエアーを吹き込み、前記粉体または粒体を流動化させた状態で、前記雄型を前記矯正槽内へ押し込むことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のワーク矯正装置。
【請求項４】
前記矯正槽の底面を上下に移動可能にしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のワーク矯正装置。
【請求項５】
前記ワークをエアー吸引によって前記雄型に固定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワーク矯正装置。
【請求項６】
前記雄型を前記矯正槽内へ押し込む動作を複数回繰り返し行うことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のワーク矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの形状を矯正するワーク矯正装置に係り、特に粉体または粒体を溜めた矯正槽にワークを押し込んで圧力をかけることによりワークを矯正するワーク矯正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から薄肉で大型な金属部材では、機械的性質を高めるために熱処理が行なわれている。ところが、この熱処理の過程で金属部材に歪みが生じてしまうという問題がある。この歪みを矯正する方法としては、正規の形状の型に金属部材を挟んでプレスするプレス矯正や、部分的に金属部材を押す局部矯正がある。
【０００３】
一般的に、プレス矯正の場合には正規の形状に合わせて矯正しても、矯正後に弾性変形によって形状が戻ってしまう、いわゆるスプリングバックを考慮する必要がある。このスプリングバックは、金型から金属部材を取り出したときに、金属部材に残っている弾性によって形状が変形してしまうもので、スプリングバックの量は金属部材の形状や鋳物の特性によって左右される。
【０００４】
そこで、従来ではスプリングバックによって変化した後にワークが正規の形状となるように、押し込み量を大きくする矯正方法が実施されていた。
【０００５】
また、スプリングバックへの対策として、スプリングバックを考慮した形状に金型を修正する技術があり、このような技術の従来例として、例えば特開２００４−１６０５０９号公報（特許文献１）が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１６０５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記局部矯正の場合もプレス矯正の場合でも、部分的かつ直線的に押し込み量を増加させるので、曲線部分のない直線的な製品には有効であるが、曲線部分のある製品には部分的に矯正しきれなかったり、面の途中で段差が生じてしまったりするという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明のワーク矯正装置は、金属部材であるワークの形状を矯正するワーク矯正装置であって、矯正後のワークの形状が形成された雄型と、粉体または粒体を溜めた矯正槽とを備え、矯正対象となるワークを前記雄型に固定し、前記矯正槽内へ押し込んで圧力をかけることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るワーク矯正装置では、粉体または粒体を溜めた矯正槽に、雄型に固定されたワークを押し込んで圧力をかけて矯正するので、ワーク全体に均一に圧力をかけることができ、これによって曲線部分のあるワークであっても矯正することが可能になる。
【０００９】
また、固体の型ではアンダーカットになる形状であっても、粉体または粒体であれば均一な押し込みが可能となり、矯正することができる。
【００１０】
さらに、粉体または粒体が雌型となるので、雄型のみを交換するだけで異なる形状に矯正することができ、型の制作費や製作時間を大幅に節約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係わるワーク矯正装置の実施例を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１に係るワーク矯正装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施例のワーク矯正装置１は、矯正対象物であるワーク２が固定された雄型３と、粉体または粒体を溜めた矯正槽４と、雄型３の周囲に設置されたバッフル板５と、雄型３を矯正槽４へ押し込む油圧シリンダー６とを備えて構成されている。
【００１３】
ここで、矯正対象物であるワーク２は、薄肉の金属部材であり、例えば自動車のフロントサイドメンバーなどに使用されるアルミダイキャスト部材である。ただし、この他にもニッケル、亜鉛、マグネシウム等の合金を含む非鉄金属材料やステンレス鋼等の鋼材であってもよい。
【００１４】
雄型３は、矯正後のワーク２の形状が形成されており、この形状はワーク２のスプリングバックを考慮してスプリングバック量の分だけ小さく形成されている。そして、この雄型３にワーク２を被せて固定し、矯正槽４の中へ押し込んで圧力をかけることでワーク２の矯正を行う。このとき、ワーク２はエアー吸引によって雄型３上に固定されている。
【００１５】
矯正槽４は、粉体または粒体を溜めている容器であり、矯正するワークの大きさや深さに合わせて矯正槽４の広さや深さが設定されている。
【００１６】
バッフル板５は、雄型３の周囲に設置された円筒形または箱枠形の部材であり、粉体や粒体の移動を妨げる役割りを果たしている。このバッフル板５を設けることにより、雄型３を矯正槽４内に押し込んで圧力をかけたときに粉体や粒体が周囲に移動しないので、圧力損失を防いでワーク２に対してより高い圧力をかけることができる。
【００１７】
油圧シリンダー６は、雄型３を下方に移動させて矯正槽４内に押し込んで圧力をかけている。
【００１８】
このように構成されたワーク矯正装置１において、ワークの矯正を実施する場合には、まずワーク２を雄型３にセットする。このときワーク２はエアー吸引によって雄型３に固定される。したがって、何らかの固定器具を設けた場合と比較して固定器具に取り付ける手間を省くことができ、簡単にワーク２を雄型３に固定することができる。ただし、ワーク２の雄型３への固定はエアー吸引に限定されるものではない。
【００１９】
そして、ワーク２が雄型３に固定されると、油圧シリンダー６によって雄型３が下方に移動して、図２に示すように矯正槽４の中に溜められた粉体または粒体の中にワーク２が押し込まれて圧力がかけられる。これにより、粉体または粒体が雌型となり、ワーク２を雄型３に形成された形状に矯正することができる。
【００２０】
このように粉体または粒体が雌型となるようにしたので、従来では困難であった曲線部分のある形状のワークであっても矯正することが可能となる。
【００２１】
ちなみに、図３に示すように、従来から行なわれているカム機構３１を使ってワーク３２（断面形状はワーク２と同じ）を押し込んで矯正すると、曲線部分３３では部分的に矯正しきれなかったり、面の途中で段差が生じてしまったりする問題が生じる。
【００２２】
しかし、本実施例のワーク矯正装置１では、粉体または粒体を雌型となるようにしたので、ワーク全体に均一に圧力をかけることができ、曲線部分のある形状のワークであっても矯正することが可能となる。さらに、金型などの固体の型では押し込むことが困難なアンダーカットの形状であっても、粉体または粒体であれば押し込むことが可能になる。また、雌型が粉体または粒体なので、雄型３のみを交換するだけで異なる形状のワークを矯正することが可能になる。したがって、型の製作費や製作時間を大幅に節約することができる。
【００２３】
さらに、ワーク２を粉体または粒体の中に押し込む動作を複数回繰り返し行うことによって、ワーク２の表面を研磨することができる。
【００２４】
また、雄型３を矯正槽４へ押し込んだときには、粉体または粒体が周囲へ移動していくが、雄型３の周囲にバッフル板５を設けてあるので、圧力損失を防いでワーク２に対してより高い圧力をかけることができる。
【００２５】
こうしてワーク２の形状が雄型３に形成された形状に矯正されると、粉体または粒体の中からワーク２が取り出されて本実施例のワーク矯正装置１によるワークの矯正が終了する。
【００２６】
このように、本実施例のワーク矯正装置１では、粉体または粒体を溜めた矯正槽４に、雄型３に固定されたワーク２を押し込んで圧力をかけて矯正するので、ワーク全体に均一に圧力をかけることができ、これによって曲線部分のあるワークであっても矯正することができる。また、固体の型ではアンダーカットになる形状であっても、粉体または粒体であれば均一な押し込みが可能となり、矯正することができる。さらに、粉体または粒体が雌型となるので、雄型３のみを交換するだけで異なる形状に矯正することができ、型の制作費や製作時間を大幅に節約することができる（請求項１の効果）。
【００２７】
また、本実施例のワーク矯正装置１では、雄型３の周囲に粉体または粒体の移動を妨げるバッフル板を設けたので、粉体または粒体の移動による圧力損失を防いでワーク２に対してより高い圧力をかけることができる（請求項２の効果）。
【００２８】
さらに、本実施例のワーク矯正装置１では、ワーク２をエアー吸引によって雄型３に固定するので、固定器具によってワーク２を固定した場合と比較して固定器具にワークを取り付ける手間を省くことができ、簡単にワーク２を雄型３に固定することができる（請求項５の効果）。
【００２９】
また、本実施例のワーク矯正装置１では、雄型３を矯正槽４内へ押し込む動作を複数回繰り返し行うことにより、ワーク２を研磨することができる（請求項６の効果）。
【実施例２】
【００３０】
図４は、実施例２に係るワーク矯正装置の構成を示す図である。図４に示すように、本実施例のワーク矯正装置４１は、矯正槽４の底面にエアーパイプ４２を設置したことが 実施例１と異なっており、その他の構成については実施例１と同様なので同一の番号を付して詳しい説明は省略する。
【００３１】
ここで、エアーパイプ４２は、矯正槽４に溜められた粉体または粒体中にエアーを吹き込んで、粉体または粒体を流動化させるためのものである。そして、雄型３に固定されたワーク２を矯正槽４内に押し込むときに、エアーパイプ４２からエアー４２ａを吹き込んで粉体または粒体を流動化させ、雄型３を押し込むときの抵抗を低減させている。そして、ワーク２がある程度まで矯正槽４内に入ったところで、エアーの吹き込みを止め、さらにワーク２に圧力をかけて雄型３の形状に矯正する。
【００３２】
このように、本実施例のワーク矯正装置４１では、エアーパイプ４２を設置して矯正槽４にエアーを吹き込み、粉体または粒体を流動化させた状態で、雄型３を矯正槽４内へ押し込むようにしたので、ワーク２の形状が深くて矯正槽４内へより深くワーク２を押し込まなければならない場合であっても、抵抗が少なくスムーズに押し込むことができる。これにより、静止した状態の矯正槽４にワーク２を押し込む場合と比較して粉体または粒体の抵抗を小さくできるので、矯正槽４の強度など設備の能力を大きくする必要がなくなり、コストを低く抑えることができる（請求項３の効果）。
【実施例３】
【００３３】
図５は、実施例３に係るワーク矯正装置の構成を示す図である。図５に示すように、本実施例のワーク矯正装置５１は、矯正槽４の底面に可変底５２を設置し、この可変底５２を上下に移動させる油圧シリンダー５３を備えている。その他の構成は実施例１及び実施例２と同様なので同一の番号を付して詳しい説明は省略する。
【００３４】
本実施例における可変底５２は、油圧シリンダー５３によって上下に移動されて矯正槽４の深さを可変にしている。そして、可変底５２を上下に移動させてから粉体または粒体を加えたり、または取り除くことができる。これによって、ワーク２が小さくて押し込む深さが浅い場合には粉体または粒体の体積を小さくし、ワーク２が大きくて押し込む深さが深い場合には粉体または粒体の体積が大きくなるように調節することができる。したがって、粉体または粒体の体積を矯正するワークに適した体積にすることが可能となる。
【００３５】
ただし、可変底５２が上下に移動しても粉体または粒体を流動化できるように、エアーパイプ４２は可変底５２の移動範囲よりも長くなっている。また、可変底５２の代わりにダミーブロックを設置して矯正槽４の深さを調節するようにしてもよい。
【００３６】
このように、本実施例のワーク矯正装置５１では、矯正槽４の底面を上下に移動可能にしたので、異なるワークを矯正する場合であっても容易に各ワークに適した矯正槽４の深さ及び粉体または粒体の体積に変更することができる。これにより、さまざまな種類のワークを矯正することが可能になる（請求項４の効果）。
【００３７】
以上、本発明のワーク矯正装置について、図示した実施例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１に係るワーク矯正装置の構成を示す図である。
【図２】実施例１に係るワーク矯正装置によるワーク押し込み時における状態を示す図である。
【図３】従来のワーク矯正方法における問題点を説明するための図である。
【図４】実施例２に係るワーク矯正装置の構成を示す図である。
【図５】実施例３に係るワーク矯正装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１、４１、５１  ワーク矯正装置
２、３１  ワーク
３  雄型
４  矯正槽
５  バッフル板
６、５３  油圧シリンダー
４２  エアーパイプ
５２  可変底
【図１】
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【図２】
2006289414.tif 000004
【図３】
2006289414.tif 000005
【図４】
2006289414.tif 000006
【図５】
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