(57)【要約】【課題】少ないプレス台数で複雑な形状でも成形でき、かつスプリングバックなしにアルミニウムを所定の形状に加工することができる連続プレス設備を提供する。【解決手段】複数のプレスを備えたタンデムプレス又はトランスファプレスであって、プレス内又はプレス間に設けられた少なくとも１つの電磁成形装置１０を備える。電磁成形装置は、下金型２又は上金型３に埋設された電磁成形コイル１２と、コイルに電気的に接続され金型に設けられた第１コネクタ１４ａと、プレス外に設置された電源ユニット１５と、電源ユニットに電気的に接続され第１コネクタと自動接続可能な第２コネクタ１４ｂとを備える。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプレスを備えたタンデムプレス又はトランスファプレスであって、プレス内又はプレス間に設けられた少なくとも１つの電磁成形装置（１０）を備え、該電磁成形装置は、下金型（２）又は上金型（３）に埋設された電磁成形コイル（１２）と、該コイルに電気的に接続され金型に設けられた第１コネクタ（１４ａ）と、プレス外に設置された電源ユニット（１５）と、該電源ユニットに電気的に接続され第１コネクタと自動接続可能な第２コネクタ（１４ｂ）とを備える、ことを特徴とする連続プレス設備。
【請求項２】
前記電磁成形装置（１０）の電源ユニット（１５）を構成するコンデンサ（１５ａ）及び電磁成形スイッチ（１５ｂ）を、スライド（７）内に備える、ことを特徴とする請求項１に記載の連続プレス設備。
【請求項３】
前記電磁成形装置（１０）に、電磁成形コイル（１２）のコイル周辺を冷却する冷却装置（１８）を備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の連続プレス設備。
【請求項４】
前記電磁成形装置（１０）に、下金型（２）又は上金型（３）のコイル周辺の温度を検出する温度センサ（１９）と、検出された温度により型温度を制御する温度制御装置（２０）を備える、ことを特徴とする請求項３に記載の連続プレス設備。
【請求項５】
前記電磁成形装置（１０）を備えたプレスから発生する電磁波を遮蔽する電磁波シールド（２２）を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の連続プレス設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス内又はプレス間に電磁成形装置を備えた連続プレス設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁成形装置を備えた連続プレス設備は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２５２７８８号公報
【０００４】
プレスとは、一般に上下１対の金型を用い、金型間に被加工材を挟んで成形加工する装置である。かかるプレスは、駆動源に機械力を用いる機械プレス（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｅｓｓ）と、液圧を用いる液圧プレス（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｐｒｅｓｓ）に大別される。
【０００５】
図７は、機械プレスの一般的な全体斜視図であり、ベッド５、クラウン６、スライド７、ボルスター４、アップライト８等からなる。ボルスターの上面に下金型が取り付けられ、スライドの下面に上金型が取り付けられる。また、ベッド内にはダイクッション、クラウン内には駆動装置、クラッチ及びブレーキが内蔵される。更に、駆動装置とスライドを連結するコネクタ、スライド等の重量をバランスさせるカウンタバランス等も設けられる。
【０００６】
更に、機械プレス又は液圧プレスを２台以上用いたタンデムプレス及びトランスファプレスも広く用いられている。タンデムプレスは、複数台の独立したプレスを連続して配置しその間に被加工材を搬送する送り装置を配置したものである。また、トランスファプレス（ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｐｒｅｓｓ）は、複数台のプレスと送り装置を一体化したものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したタンデムプレスやトランスファプレスは、例えば自動車のボディやドアパネルなど、比較的複雑な立体成形部品を高速に加工するのに、従来から用いられている。しかし、従来のタンデムプレスやトランスファプレスでは難しいプレス成形があった。
例えば、ドアパネルの把手の部分など、部分的に複雑な形状をプレス成形する場合には、プレスの１工程では縁がきちんと成形できず、適確な形状にできない等の問題があった。そのため、特に高品質を要求される場合に、２〜３工程を必要とし、その結果、上下の金型セットが複数組必要なばかりか、プレス工程も複数設ける必要があり、生産性が低下しコストアップとなる問題点があった。
また、車両の軽量化のためにアルミニウム材の成形が要望されるようになってきているが、鉄板に比較してアルミニウムは、スプリングバックが大きいため、形が適確に仕上がらない問題点があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、少ないプレス台数で複雑な形状でも成形でき、かつスプリングバックなしにアルミニウムを所定の形状に加工することができる連続プレス設備を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、複数のプレスを備えたタンデムプレス又はトランスファプレスであって、プレス内又はプレス間に設けられた少なくとも１つの電磁成形装置（１０）を備え、該電磁成形装置は、下金型（２）又は上金型（３）に埋設された電磁成形コイル（１２）と、該コイルに電気的に接続され金型に設けられた第１コネクタ（１４ａ）と、プレス外に設置された電源ユニット（１５）と、該電源ユニットに電気的に接続され第１コネクタと自動接続可能な第２コネクタ（１４ｂ）とを備える、ことを特徴とする連続プレス設備が提供される。
【００１０】
上記本発明の構成によれば、タンデムプレス又はトランスファプレスのプレス内又はプレス間に電磁成形装置（１０）を備えるので、通常の機械プレス又は液圧プレスと併用して被加工材（パネル）を電磁成形（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｆｏｒｍｉｎｇ：ＥＭＦ）することができる。この電磁成形は、成形の高速性などにより複雑な形状でも成形でき、かつスプリングバックなしにアルミニウムを成形することができる等、種々の特徴を有しており、今まで不可能だった成形が可能となる。
【００１１】
また、ムービングボルスタ（４）を用いて金型を交換する場合でも、下金型（２）及び上金型（３）をプレス内にセットするだけで、大電流を流す必要がある第１コネクタ（１４ａ）と第２コネクタ（１４ｂ）の着脱を自動ででき、金型の交換をスムースに行うことができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記電磁成形装置（１０）の電源ユニット（１５）を構成するコンデンサ（１５ａ）及び電磁成形スイッチ（１５ｂ）を、スライド（７）内に備える。
この構成により、大電流を流す太い電線部分を短くでき、電力ロスを低減し効率を高めることができる。
【００１３】
前記電磁成形装置（１０）に、電磁成形コイル（１２）のコイル周辺を冷却する冷却装置（１８）を備える。
この構成により、電磁成形による発熱を抑えて下金型（２）及び上金型（３）を冷却し、熱膨張による変形やプレス条件の変化を低減することができる。
【００１４】
前記電磁成形装置（１０）に、下金型（２）又は上金型（３）のコイル周辺の温度を検出する温度センサ（１９）と、検出された温度により型温度を制御する温度制御装置（２０）を備える。
この構成により、下金型（２）又は上金型（３）の温度を一定に制御でき、熱膨張による変形やプレス条件の変化を確実に防止することができる。
【００１５】
前記電磁成形装置（１０）を備えたプレスから発生する電磁波を遮蔽する電磁波シールド（２２）を備える。
この構成により、電磁波を遮蔽し、電磁ノイズによる悪影響を防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し，重複した説明を省略する。
【００１７】
図１は、電磁成形の原理図であり、（Ａ）は円筒状成形の場合、（Ｂ）はシート成形の場合を示している。電磁成形は、磁場のもつエネルギを利用する金属加工法であり、十分な加工力を得るために強力な磁場を必要とする。そのため、大容量・高電圧のコンデンサ１５ａ（キャパシタバンク）からの放電電流をコイル１２に流すことによって生じる瞬間強磁場が用いられる。
すなわち、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、例えば１２ＫＶ程度の高電圧で大容量のコンデンサ１５ａにエネルギを蓄え、スイッチ１５ｂを閉じることにより、瞬時に大電流（例えば、１５０ＫＡ、３０μｓ）がコイル１２に流れ、強い磁場が発生し、被成形材１がその磁場ではじき飛ばされ、金型に沿って高速成形がなされる。
【００１８】
かかる電磁成形は、爆発成形や放電成形のように加工力を伝達する水等を必要とせず、大気中でも真空中でもでき、かつ加工速度が速く、ほとんどの加工は１ｍｓ以内で終了する。また、この電磁成形は、成形の高速性などにより複雑な形状でも成形でき、かつスプリングバックなしにアルミニウムを所定の形状に成形することができる等の種々の特徴を有している。
【００１９】
図２は、本発明の連続プレス設備の第１実施形態の構成図である。この図において、（Ａ）はタンデムプレス、（Ｂ）はトランスファプレスの例を示している。すなわち、この第１実施形態において、本発明の連続プレス設備は、Ｎｏ．１〜５の５台のプレスを備えたタンデムプレス（Ａ）又はトランスファプレス（Ｂ）である。また、この例ではＮｏ．２プレス内、又はＮｏ．２プレスステーション内に電磁成形装置１０を備えている。この電磁成形装置１０は、単独で上述した電磁成形を行う装置でもよく、或いは通常の金型との組合せで電磁成形を行うものであってもよい。なお、金型と組合せた電磁成形については、種々の形態を後述する。
【００２０】
図３は、図２の部分拡大図である。該電磁成形装置は、下金型２又は上金型３（この例では上金型３）に埋設された電磁成形コイル１２と、このコイルに電気的に接続され金型に設けられた第１コネクタ１４ａと、プレス外に設置された電源ユニット１５と、電源ユニット１５に電気的に接続され第１コネクタ１４ａと自動接続可能な第２コネクタ１４ｂとを備える。電磁成形コイル１２は、下金型２の凹部２ａ（例えば把手部）を電磁成形するために、この例では上金型３に埋設されている。
【００２１】
この実施形態はコイルと電源等との接続を上金型３の上面とスライド７の下面との間で行う例である。この図に示すように、第１コネクタ１４ａは、電線ケーブルでコイル１２に電気的に接続され、かつ上金型３の上面に設けられている。また、第２コネクタ１４ｂは、この例では、スライド７の下面に設けられ、電源ユニット１５に電線ケーブルで電気的に接続されている。
この構成により、ムービングボルスタ４を用いて金型を交換する場合でも、下金型２及び上金型３をプレス内にセットするだけで、大電流を流す必要がある第１コネクタ１４ａと第２コネクタ１４ｂの着脱を自動ででき、金型の交換をスムースに行うことができる。
【００２２】
図４は、本発明の連続プレス設備の第２実施形態の構成図である。この例では、電磁成形装置１０の電源ユニット１５を構成するコンデンサ１５ａ及び電磁成形スイッチ１５ｂが、スライド７内に設けられている。また、図示しないが、コンデンサ１５ａとコイル１２の間は、太い電線ケーブルを用いた大電流仕様となっており、電磁成形スイッチ１５ｂで少ない抵抗ロスで瞬時に放電できるように構成され、コンデンサ１５ａと電源との間は充電のみのため通常のケーブルで構成されている。
この構成により、大電流を流す太い電線ケーブルを短くでき、電力ロスを低減し効率を高めることができる。
【００２３】
図５は、本発明の連続プレス設備の第３実施形態の構成図である。この図において、電磁成形装置１０は、電磁成形コイル１２のコイル周辺を冷却する冷却装置１８を備える。冷却装置１８は、この例では、上金型３内に設けられ熱交換を行う冷却パネル１８ａと、この冷却パネル１８ａ内に冷媒を供給する冷媒供給ユニット１８ｂとからなる。冷媒は、気体又は液体のいずれであってもよい。また、この例では、更に、上金型３のコイル周辺の温度を検出する温度センサ１９と、検出された温度により型温度を制御する温度制御装置２０を備える。なお、冷却パネル１８ａ、温度センサ１９等を下金型２内に設けてもよい。
上述した構成により、下金型２又は上金型３を冷却して、金型の温度を一定に制御でき、熱膨張による変形やプレス条件の変化を確実に防止することができる。
【００２４】
図６は、本発明の連続プレス設備の第４実施形態の構成図である。この実施形態において、本発明の連続プレス設備は、電磁成形装置１０を備えたプレスから発生する電磁波を遮蔽する電磁波シールド２２をプレス側面に着脱自在に設ける。この電磁波シールド２２は、その一部分が電磁シールドしたガラスシャッター２２ａで構成され、内部を観察できるようになっている。
【００２５】
上述した本発明の構成によれば、タンデムプレス又はトランスファプレスのプレス内又はプレス間に電磁成形装置１０を備えるので、通常の機械プレス又は液圧プレスと併用して被加工材（パネル）を電磁成形（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｆｏｒｍｉｎｇ：ＥＭＦ）することができる。この電磁成形は、成形の高速性などにより複雑な形状でも成形でき、かつスプリングバックなしにアルミニウムを所定の形状に成形することができる等、種々の特徴を有しており、今まで不可能だった成形が可能となる。
【００２６】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
上述したように、本発明の連続プレス設備は、少ないプレス台数で複雑な形状でも成形でき、かつスプリングバックなしにアルミニウムを所定の形状で成形することができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁成形の原理図である。
【図２】本発明の連続プレス設備の第１実施形態の構成図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】本発明の連続プレス設備の第２実施形態の構成図である。
【図５】本発明の連続プレス設備の第３実施形態の構成図である。
【図６】本発明の連続プレス設備の第４実施形態の構成図である。
【図７】従来の機械プレスの全体斜視図である。
【符号の説明】
１　被成形材（パネル）、２　下金型、２ａ　凹部、
３　上金型、３ａ　給排気ライン、
４　ムービングボルスタ、５　ベッド、６　クラウン、
７　スライド、８　コラム、
１０　電磁成形装置、１２　電磁成形コイル、
１４ａ　第１コネクタ、１４ｂ　第２コネクタ、
１５　電源ユニット、１５ａ　コンデンサ、１５ｂ　電磁成形スイッチ、
１８　冷却装置、１８ａ　冷却部、１８ｂ　冷媒供給源、
１９　温度センサ、２０　温度制御装置、２２　電磁波シールド
【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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