(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絞りプレス機であって、
下部金型と、
前記下部金型に向かって移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジに移動可能に固定された上部金型と、を備え、前記上部金型は、被加工物を絞り成形するために、前記キャリッジに対して移動可能であり、
前記キャリッジは、被加工物係合位置において前記下部金型に対して前記上部金型を位置決めするために、前記下部金型に向かって下方に移動可能であり、かつ、
前記上部金型は、前記被加工物を絞ることができる絞り成形位置において前記上部金型を位置決めするために、前記下部金型に向かって前記被加工物係合位置から離れるように下方に前記キャリッジに対して移動可能である、絞りプレス機。
【請求項２】
第１の駆動機構サーボモータ、歯車列、偏心リング、および連結棒を含み、前記キャリッジに動作可能に接続された第１のドライブ機構と、スピンドルナットと協働するスピンドルと接続された第２の駆動機構サーボモータを含み、前記上部金型に動作可能に接続された第２の駆動機構と、をさらに備える、請求項１に記載の絞りプレス機。
【請求項３】
前記キャリッジを移動させるために前記キャリッジに動作可能に接続された第１の駆動機構と、前記キャリッジに固定され、前記上部金型を移動させるために前記上部金型に動作可能に接続された第２の駆動機構と、をさらに備える、請求項１に記載の絞りプレス機。
【請求項４】
前記キャリッジは、チャンバを前記キャリッジ内に画成し、前記第２の駆動機構は、少なくとも部分的には前記チャンバに配置される、請求項３に記載の絞りプレス機。
【請求項５】
前記キャリッジを移動させるために前記キャリッジに動作可能に接続された第１の駆動機構と、前記キャリッジに固定され、前記上部金型を移動させるために前記上部金型に動作可能に接続され、モーターを含む第２の駆動機構と、前記第２の駆動機構によって直接駆動されるスピンドルと、をさらに備え、前記スピンドルは、前記上部金型の移動方向に平行な軸の周りを回転する、請求項１に記載の絞りプレス機。
【請求項６】
前記上部金型に固定されたスピンドルナットをさらに備え、前記第２の駆動機構の前記モーターは前記キャリッジに固定され、前記スピンドルは前記スピンドルナットに回転可能に固定される、請求項５に記載の絞りプレス機。
【請求項７】
前記第２の駆動機構は、前記キャリッジに対する前記上部金型の脈動運動を提供するように構成される、請求項３に記載の絞りプレス機。
【請求項８】
前記上部金型を第１の振動数で動かすように前記キャリッジに動作可能に接続された第１の駆動機構と、前記第１の振動数より大きい第２の振動数で前記上部金型を動かすように前記上部金型に動作可能に接続された第２の駆動機構と、をさらに備える、請求項１に記載の絞りプレス機。
【請求項９】
前記第２の駆動機構は、少なくとも１５Ｈｚの振動数で前記上部金型を動かすことができる、請求項５に記載の絞りプレス機。
【請求項１０】
前記キャリッジは、前記被加工物を第１の深さまで絞ることができる第１の絞り成形位置に前記上部金型を配置するように前記被加工物係合位置から前記下部金型に向かって下方に移動可能であり、かつ、前記上部金型は、前記被加工物を第２の深さまで絞ることができる第２の絞り成形位置へと前記下部金型に向かって下方に、前記キャリッジおよび前記第１の絞り成形位置から離れるように延伸可能である、請求項１に記載の絞りプレス機。
【請求項１１】
金属部品を絞り成形するための方法であって、
キャリッジおよび前記キャリッジに動作可能に接続された上部金型を、被加工物係合位置へと下部金型上に配置された被加工物に向かって移動させるステップと、
前記被加工物を絞り成形するために、前記被加工物係合位置を越えて前記下部金型に向かって下方に前記上部金型を前記キャリッジに対して移動させるステップと、を含む方法。
【請求項１２】
前記キャリッジは、前記上部金型を前記被加工物に係合させるように移動する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
第１の深さまで前記被加工物を絞り成形するために、第１の絞り成形位置まで前記下部金型に向かって前記被加工物係合位置から前記上部金型を移動させるために前記上部金型が前記被加工物を係合した後に、前記下部金型に向かって下方に前記キャリッジを移動させるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記上部金型は、第２の深さまで前記被加工物を絞り成形するために、第２の絞り成形位置まで前記下部金型に向かって下方に、前記キャリッジおよび前記第１の絞り成形位置から延伸され、前記第２の深さは、前記第１の深さより大きい、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記キャリッジは、前記上部金型を第１の距離だけ移動させ、前記上部金型は、前記第１の距離より短い第２の距離だけ前記キャリッジに対して移動する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記キャリッジは、前記キャリッジに動作可能に接続された第１の駆動機構によって移動可能であり、かつ、前記第１の駆動機構は偏心駆動機構である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１に記載された絞りプレス機であって、さらに、
下部金型と、
前記下部金型に配置された被加工物を支持するためのブランクホルダと、
移動可能な本体と、
前記本体に移動可能に固定され、前記下部金型と前記本体との間に配置された第２のキャリッジと、を備え、前記ブランクホルダは、前記第２のキャリッジから延伸し、前記第２のキャリッジは、前記ブランクホルダを選択的に配置するように、前記本体と前記下部金型との間で移動可能である、絞りプレス機。
【請求項１８】
前記ブランクホルダを選択的に配置するように前記本体と前記下部金型との間で前記第２のキャリッジを移動するための、前記本体に固定されたモーターおよび前記第２のキャリッジに動作可能に接続されたスピンドルを含む第２のキャリッジ駆動機構をさらに備える、請求項１７に記載の絞りプレス機。
【請求項１９】
前記本体に対する前記第２のキャリッジの脈動運動を提供するように構成された第２のキャリッジ駆動機構をさらに備える、請求項１７に記載の絞りプレス機。
【請求項２０】
前記移動可能な本体は、前記下部金型および前記上部金型の一方に向かって偏倚される、請求項１７に記載の絞りプレス機。
【請求項２１】
油圧シリンダをさらに備え、前記移動可能な本体は、前記油圧シリンダによって偏倚される、請求項２０に記載の絞りプレス機。
【請求項２２】
絞りプレス機であって、
下部金型と、
前記下部金型に向かって移動可能な第１のキャリッジと、
前記第１のキャリッジに移動可能に固定された上部金型であって、前記上部金型は、被加工物を絞り成形するために、前記第１のキャリッジに対して移動可能であり、前記第１のキャリッジは、被加工物係合位置において前記下部金型に対して前記上部金型を位置決めするために、前記下部金型に向かって下方に移動可能であり、かつ、前記上部金型は、前記被加工物を絞ることができる絞り成形位置において前記上部金型を位置決めするために、前記下部金型に向かって前記被加工物係合位置から離れるように下方に前記第１のキャリッジに対して移動可能である、上部金型と、
前記下部金型に配置された前記被加工物を支持するためのブランクホルダと、
移動可能な本体と、
前記本体に移動可能に固定され、前記下部金型と前記本体との間に配置された第２のキャリッジと、を備え、前記ブランクホルダは、前記第２のキャリッジから延伸し、前記第２のキャリッジは、前記ブランクホルダを選択的に配置するように、前記本体と前記下部金型との間で移動可能である、絞りプレス機。
【請求項２３】
前記第１のキャリッジは、前記上部金型を第１の距離だけ移動させることができ、前記上部金型は、前記第１の距離より短い第２の距離だけ前記第１のキャリッジに対して移動することができる、請求項２２に記載の絞りプレス機。
【請求項２４】
前記第１のキャリッジを移動させるために前記第１のキャリッジに動作可能に接続された第１の駆動機構と、前記第１のキャリッジに固定され、前記上部金型を移動させるために前記上部金型に動作可能に接続された第２の駆動機構と、をさらに備える、請求項２２に記載の絞りプレス機。
【請求項２５】
前記第１のキャリッジは、チャンバを前記キャリッジ内に画成し、前記第２の駆動機構は、少なくとも部分的には前記チャンバに配置される、請求項２４に記載の絞りプレス機。
【請求項２６】
前記第１のキャリッジを移動させるために前記第１のキャリッジに動作可能に接続された第１の駆動機構と、前記第１のキャリッジに対して前記上部金型を移動させるために前記上部金型に動作可能に接続された第２の駆動機構と、をさらに備え、前記第２の駆動機構は、前記第１のキャリッジに固定されたモーター、前記モーターによって直接駆動される駆動部、ならびに前記駆動部に接続されたスピンドルおよびスピンドルナットの一方を含み、前記スピンドルならびに前記スピンドルおよびスピンドルナットの一方は、前記上部金型の移動方向に平行な軸の周りを回転する、請求項２２に記載の絞りプレス機。
【請求項２７】
前記上部金型を第１の振動数で動かすように前記第１のキャリッジに動作可能に接続された第１の駆動機構と、前記第１の振動数より大きい第２の振動数で前記上部金型を動かすように前記上部金型に動作可能に接続された第２の駆動機構と、をさらに備える、請求項２２に記載の絞りプレス機。
【請求項２８】
前記第１のキャリッジは、前記被加工物を第１の深さまで絞ることができる第１の絞り成形位置に前記上部金型を配置するように前記被加工物係合位置から前記下部金型に向かって下方に移動可能であり、かつ、前記上部金型は、前記被加工物を第２の深さまで絞ることができる第２の絞り成形位置へと前記下部金型に向かって下方に、前記第１のキャリッジおよび前記第１の絞り成形位置から延伸可能である、請求項２２に記載の絞りプレス機。
【請求項２９】
前記移動可能な本体は、前記上部金型に向かって偏倚される、請求項２２に記載の絞りプレス機。
【請求項３０】
油圧シリンダをさらに備え、前記移動可能な本体は、前記油圧シリンダによって偏倚される、請求項２９に記載の絞りプレス機。
【請求項３１】
金属部品を絞り成形するための方法であって、
キャリッジおよび前記キャリッジに移動可能に固定された上部金型を提供するステップと、
その上に被加工物が配置された下部金型およびブランクホルダに向かって下方に前記キャリッジを移動するステップと、
係合位置において前記被加工物を前記上部金型に係合するステップと、
前記被加工物を絞ることができる絞り成形位置に前記上部金型を配置するように前記下部金型に向かって前記係合位置から離れるように下方に、前記キャリッジに対して前記上部金型を移動させるステップと、
前記被加工物から前記ブランクホルダを分離するステップと、を含む方法。
【請求項３２】
前記ブランクホルダは、移動可能な本体に移動可能に固定された第２のキャリッジから延伸し、前記第２のキャリッジは、前記下部金型と前記本体との間に配置される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
駆動機構は、前記本体に固定され、前記第２のキャリッジおよび前記ブランクホルダを移動するために、前記第２のキャリッジに動作可能に接続される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記移動可能な本体を前記上部金型に向かって偏倚させるステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記移動可能な本体を偏倚させるステップは、油圧シリンダにより前記移動可能な本体を偏倚させるステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
第１の深さで前記被加工物を絞り成形するために、前記上部金型が前記被加工物を係合した後に前記係合位置を越えて前記下部金型に向かって下方に、前記キャリッジを移動させるステップをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３７】
前記上部金型は、第２の深さまで前記被加工物を絞り成形するために、前記キャリッジに対して移動し、前記第２の深さは、前記第１の深さより大きい、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記キャリッジは、前記上部金型を第１の距離だけ移動させ、前記上部金型は、前記第１の距離より短い第２の距離だけ前記キャリッジに対して移動する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３９】
第１の駆動機構は、前記上部金型を第１の振動数で動かすように前記キャリッジに動作可能に接続され、第２の駆動機構は、前記第１の振動数より大きい第２の振動数で前記上部金型を動かすように前記上部金型に動作可能に接続される、請求項３１に記載の方法。
【請求項４０】
絞りプレス機であって、
下部金型と、
前記下部金型上に配置されかつ前記下部金型に向かって下方に移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジに移動可能に固定された上部金型と、
被加工物係合位置まで前記下部金型に向かって下方に前記上部金型を移動させると共に、被加工物を第１の深さまで絞ることが可能な第１の絞り成形位置まで前記被加工物係合位置を越えて前記下部金型に対して下方に前記上部金型を移動させるために、前記キャリッジに動作可能に接続された第１の駆動機構と、
前記被加工物を第２の深さまで絞ることが可能な第２の絞り成形位置まで前記第１の絞り成形位置を越えて前記下部金型に対して下方に前記上部金型を移動させるために、前記上部金型に動作可能に接続された第２の駆動機構と、を備える、絞りプレス機。
【請求項４１】
前記第１の駆動機構は、第１の振動数で前記上部金型を動かし、前記第２の駆動機構は、前記第１の振動数より大きい第２の振動数で、前記上部金型を動かす、請求項４０に記載の絞りプレス機。
【請求項４２】
前記第２の駆動機構は、少なくとも１５Ｈｚの振動数で前記上部金型を動かす、請求項４０に記載の絞りプレス機。
【請求項４３】
金属部品を絞り成形するための方法であって、
被加工物が上部金型と係合させられる被加工物係合位置まで、下部金型および前記下部金型上に配置された前記被加工物に向かって、第１の駆動機構により、前記上部金型を移動させるステップと、
前記被加工物を絞り成形するために、前記被加工物係合位置を越えて前記下部金型に向かって下方に、第２の駆動機構により、前記上部金型を移動させるステップと、を含む方法。
【請求項４４】
前記被加工物を第１の深さまで絞り成形するために、第１の絞り成形位置まで前記被加工物係合位置を越えて前記下部金型に対して下方に、前記第１の駆動機構により前記上部金型を移動させるステップをさらに含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記上部金型は、前記被加工物を第２の深さまで絞り成形するために、第２の絞り成形位置まで前記第１の絞り成形位置を越えて前記下部金型に対して下方に前記第２の駆動機構により移動される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記第２の深さは、前記第１の深さより大きい、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記第１の駆動機構は、第１の距離だけ前記上部金型を移動させ、前記第２の駆動機構は、前記第１の距離より短い第２の距離だけ前記上部金型を移動させる、請求項４３に記載の方法。
【請求項４８】
前記第１の駆動機構は、第１の振動数で前記上部金型を動かし、前記第２の駆動機構は、前記第１の振動数より大きい第２の振動数で、前記上部金型を動かす、請求項４３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
アルミニウムなどのいくつかの金属は、鋼と比較すると、従来の成形プレス機では成形性が良くない。また、車両ドアの内側パネルなどの深く絞り成形された部品を形成するためのアルミニウムの深絞り成形は、多くの課題を提示している。いくつかの車両メーカーでは、製造ラインに５つ以上のプレス段階があるが、いくつかは２つの絞り成形段階を含み、それは深く絞り成形されたアルミニウム部品を形成する能力を改善することができる。しかし、プレス段階を増加させることは、これらの深く絞り成形された部品を製造するために、追加の資本費用ならびにより多くの時間およびエネルギーが必要となる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
上記を考慮して、新規な絞りプレス機が提供される。このような絞りプレス機は、キャリッジおよび上部金型を含む。キャリッジは、被加工物に向かって移動可能である。上部金型は、キャリッジに移動可能に固定されている。上部金型は、被加工物を絞り成形するために、前記キャリッジに対して移動可能である。
【０００３】
金属部品を絞り成形するための方法は、キャリッジおよびキャリッジに動作可能に接続された上部金型を、下部金型に配置された被加工物に向かって移動させるステップを含む。本方法は、被加工物を絞り成形するために、キャリッジに対して上部金型を移動させるステップをさらに含む。
【０００４】
絞りプレス機の別の非限定的な例は、下部金型、ブランクホルダ、移動可能な本体、およびキャリッジを含む。ブランクホルダは、下部金型に配置された被加工物を支持するためのものである。キャリッジは、本体に移動可能に固定され、下部金型と本体との間に配置される。ブランクホルダはキャリッジから延伸し、キャリッジは、ブランクホルダを選択的に配置するように、本体と下部金型との間で移動可能である。
【０００５】
絞りプレス機の別の非限定的な例は、第１の移動可能なキャリッジ、上部金型、下部金型、ブランクホルダ、移動可能な本体、および第２のキャリッジを含む。上部金型は、キャリッジに移動可能に固定されている。ブランクホルダは、下部金型に配置された被加工物を支持するためのものである。第２のキャリッジは、本体に移動可能に固定され、下部金型と本体との間に配置される。ブランクホルダは第２のキャリッジから延伸し、第２のキャリッジは、ブランクホルダを選択的に配置するように、本体と下部金型との間で移動可能である。
【０００６】
金属部品を絞り成形する方法の別の非限定的な例は、キャリッジおよびキャリッジに移動可能に固定された上部金型を提供するステップと、下部金型およびブランクホルダに配置された被加工物に向かってキャリッジを移動するステップと、被加工物を上部金型に係合するステップと、キャリッジに対して上部金型を移動させて、上部金型により被加工物を絞り成形するステップと、被加工物からブランクホルダを分離するステップと、を含む。
【０００７】
絞りプレス機の別の非限定的な例は、上部金型、第１の駆動機構、および第２の駆動機構を含む。第１の駆動機構は、上部金型を移動させて被加工物を第１の深さで絞り成形するために、上部金型に動作可能に接続される。第２の駆動機構は、上部金型を移動させて被加工物を第２の深さで絞り成形するために、上部金型に動作可能に接続される。
【０００８】
金属部品を絞り成形する方法の別の非限定的な例は、第１の駆動機構により、上部金型を下部金型に配置された被加工物に向かって移動させるステップと、被加工物を絞り成形するために、第２の駆動機構により上部金型を移動させるステップと、を含む。
【０００９】
絞りプレス機の別の例は、フレーム、第１の駆動機構、クッションスライド、クッションプレート、下部金型、ブランクホルダ、および第２の駆動機構を含む。第１の駆動機構は、フレームに接続する。クッションスライドは、フレームに移動可能に接続され、第１の駆動機構に動作可能に接続される。クッションスライドは、第１の方向に第１の距離だけフレームに対して移動可能であるように、第１の駆動機構によって駆動される。第２の駆動機構は、クッションスライドと共に動くようにクッションスライドに固定され、クッションプレートに動作可能に接続される。クッションプレートは、下部金型とクッションスライドとの間に配置される。ブランクホルダは、クッションプレートに接続し、クッションプレートから離間される。第２の駆動機構は、ブランクホルダが第１の方向に第２の距離だけ移動することを可能にする。第２の距離は、第１の距離より短い。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】絞りプレス機の概略図である。
【図２】図１の絞りプレス機の第１の駆動機構の斜視図である。
【図３】金属部品を絞り成形するための方法を示すフローチャートである。
【図４】金属部品を絞り成形するための方法の異なる段階の絞りプレス機の概略図である。
【図５】金属部品を絞り成形するための方法の異なる段階の絞りプレス機の概略図である。
【図６】金属部品を絞り成形するための方法の異なる段階の絞りプレス機の概略図である。
【図７】絞りプレス動作中の図１の絞りプレス機の上部金型の動きおよびブランクホルダの動きを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、以下では被加工物Ｗと呼ぶ、金属または金属合金板から深く絞り成形された部品を形成するために用いる絞りプレス機１０の概略を示す。絞りプレス機１０は、フレーム１２（模式的に示す）を含む。フレーム１２は、従来の絞りプレス機において見いだされるフレームと類似してもよい。
【００１２】
絞りプレス機１０は、フレーム１２に接続された第１の駆動機構１４を含む。第１のキャリッジ１６は、以下ではスライド１６と呼ぶが、フレーム１２に移動可能に接続され、第１の駆動機構１４に動作可能に接続される。スライド１６は、第１の方向（図１では下向き）に第１の距離ｄ１だけフレーム１２に対して移動可能であるように、第１の駆動機構１４によって駆動される。図示する実施形態の第１の駆動機構１４は、偏心駆動機構であり、第１の距離ｄ１、すなわちスライド１６がフレーム１２に対して移動可能な距離は、第１の駆動機構１４の偏心ｅの関数である。偏心駆動機構である第１の駆動機構１４は、フレームに対するスライド１６の比較的速い動きを可能にし、それは絞りプレス機１０の生産性にとって有利である。しかし、第１の駆動機構１４が任意の駆動機構であってもよく、偏心駆動機構に限定されないことを理解すべきである。図２に示す非限定的な例では、第１の駆動機構１４は、歯車列２４および偏心リング２６を介して連結棒２２に動作可能に接続された複数のサーボモータ（以下では「第１の駆動機構サーボモータ」）２０を含む。第１の駆動機構１４は、従来の絞りプレス機において見いだされる従来の偏心駆動機構に類似してもよい。
【００１３】
再び図１を参照すると、絞りプレス機１０はまた、上部金型３０を含む。上部金型３０は、従来の絞りプレス機で用いられる従来の上部金型に類似してもよい。上部金型３０は、スライド１６に移動可能に固定されている。非限定的な例では、上部金型取付プレート３２は、上部金型３０とスライド１６との間に配置される。図示した実施形態では、上部金型３０は上部金型取付プレート３２に取付けられ、上部金型取付プレート３２はスライド１６に取付けられる。絞りプレス機１０はまた、スライド１６に固定されて、それと共に移動する第２の駆動機構３４を含み、第２の駆動機構３４はまた、上部金型３０をスライド１６から第１の方向（下向き）に第２の距離ｄ２だけ延伸するように、上部金型３０に動作可能に接続される。一実施形態では、第２の距離ｄ２は、第１の距離ｄ１より短い、またはより小さい。
【００１４】
非限定的な例では、第２の駆動機構３４は、各々がスライド１６に接続されて、それと共に移動する複数のサーボスピンドル３６（図１では２つを示す）を含む。言い換えれば、スライド１６が動くと第２の駆動機構３４も動くように、第２の駆動機構３４はスライド１６に固定される。各サーボスピンドル３６は、スピンドル４０に接続されたサーボモータ（以下では「第２の駆動機構サーボモータ」）３８を含み、スピンドル４０はスピンドルナット４２と協働する。第２の駆動機構３４は、サーボスピンドル駆動機構と呼ぶこともできる。各サーボスピンドル３６は、スライド１６から上部金型３０を延伸するように、上部金型取付プレート３２を介して上部金型３０に動作可能に接続される。図示するように、スライド１６は、空胴５０（図示する実施形態では複数の空胴５０が設けられている）を含む。各サーボスピンドル３６または少なくとも第２の駆動機構サーボモータ３８は、それぞれの空胴５０内に受け取られる。サーボスピンドル３６は、スライド１６の外側に取り付けられてもよく、隙間が許す場合にはスライドの寸法より大きい上部金型取付プレートを操作することができる。あるいは、各サーボスピンドル３６は、スライド１６の上部の近くに取り付けられてもよく、スライド１６内で上部金型３０に接続された構造体を動かすことができる。第２の駆動機構サーボモータ３８がスピンドルナット４２に対してスピンドル４０を駆動することによって、サーボスピンドルは動作することができ、またはその逆も同様に、スピンドルナット４２はスピンドル４０に対して駆動される。各スピンドル４０は、上部金型取付プレート３２と接続し、対応するサーボモータ３８がそれに応じて起動されると、空胴５０から延伸することができる。後でより詳しく述べるように、第２の駆動機構３４は、スライド１６に対して上部金型３０を脈動させるように構成することができる。この脈動運動は、約１５Ｈｚより大きい振動数で生じてもよく、一実施形態では、上部金型は約５０Ｈｚで脈動することができる。
【００１５】
一実施形態では、絞りプレス機１０は、下部金型６０、移動可能な本体６２（以下では「クッションスライド６２」と呼ぶ）、キャリッジ６４、ブランクホルダ６６、およびキャリッジ駆動機構６８を含む。絞りプレス機１０は、ボルスタ７０をさらに含む。ピン７２は、ブランクホルダ６６をキャリッジ６４に接続する。複数のピン７２は、ブランクホルダ６６をキャリッジ６４に接続するために設けられる。
【００１６】
下部金型６０は、従来の絞りプレス機で見いだされる下部金型に類似してもよい。図示した例では、下部金型６０は開口８０を含み、ピン７２は、ブランクホルダ６６をキャリッジ６４に接続するために、開口８０を通って延伸する。
【００１７】
図示するように、クッションスライド６２は、略箱形形状であってもよい。これに限らないが油圧シリンダ８２（図１では２つの油圧シリンダを示してあるが、複数の油圧シリンダを設けてもよい）を含むエネルギー再生機構は、クッションスライド６２の下に設けられる。油圧シリンダ８２は、上部金型３０によってブランクホルダ６６に加えられる力の一部を吸収するように、電気的に動作することができる。このような力はブランクホルダからクッションスライド６２へ伝達され、クッションスライド６２が油圧シリンダ８２に向かって移動して、油圧シリンダ８２を圧縮する。シリンダ８２に接続された油圧ライン８４は、絞りプレス機１０の効率を高めるエネルギー再生システム（図示せず）へ流体を移送する。油圧シリンダ８２を押し下げることによって、ポンプが圧力を提供するために動作する際の流体の流れと反対の方向に、油圧流体が油圧ポンプを通過する。これによって、ポンプモータが逆方向に動き、発電機に変わる。油圧シリンダ８２は、ダイピン７２介してブランクホルダ６６に伝達される抵抗力をスライド１６に提供し、それは結果として、上部金型３０とブランクホルダ６６との間に被加工物Ｗを固定する力になる。この力は、ストロークの全体にわたって制御することができる。
【００１８】
キャリッジ６４は、下部金型６０とクッションスライド６２との間に配置され、非限定的な例では、キャリッジ６４は、ピンプレート８６およびクッションプレート８８を含む。ピンプレート８６は、クッションプレート８８の上部に配置される。ピン７２は、ピンプレート８６に接続し、そこから延伸して、クッションプレート８８と共に移動する。ボルスタ７０は、ピン７２が延伸する開口９２を含み、キャリッジ６４のさらに上方への移動を制限する。しかし、他の構成をキャリッジ６４に用いてもよい。例えば、キャリッジ６４は、単一の一体の部品でもよいし、または３つ以上の部品を含んでもよい。キャリッジ６４は、例えば偏心駆動機構がスライド１６および上部金型３０を下部金型６０に対して下方に動かしている一次的な絞り成形作業では、クッションスライド６２と共に移動可能である。またキャリッジ６４は、例えば、スライド１６および上部金型３０に接続された第２の駆動機構３４を用いて、上部金型３０がスライド１６および下部金型６０に対して動いている二次的な絞り成形作業中では、クッションスライド６２に対して移動可能である。
【００１９】
別の実施形態では、絞りプレス機１０は、フレーム１２、下部金型６０、移動可能な本体６２（以下では「クッションスライド６２」と呼ぶ）、ピンプレート８６、クッションプレート８８、ブランクホルダ６６、およびクッションプレート駆動機構６８を含む。絞りプレス機１０は、ボルスタ７０をさらに含む。複数のピン７２は、ブランクホルダ６６を、クッションプレート８８に動作可能に接続されたピンプレート８６に接続する。
【００２０】
ブランクホルダ６６は、キャリッジ６４に接続され、そこから離間される。ブランクホルダ６６およびブランクホルダ６６をキャリッジ６４に接続するピン７２は、公知のブランクホルダおよび公知のピンに類似してもよい。
【００２１】
一実施形態では、キャリッジ駆動機構６８は、クッションスライド６２に固定されて、それと共に動く。図示した例では、キャリッジ駆動機構６８は、上記のサーボスピンドル３６に類似する複数のサーボスピンドル９８を含む。このように、各サーボスピンドル９８は、サーボモータ１００、スピンドル１０２、およびスピンドルナット１０４を含む。サーボモータ１００は、スピンドルナット１０４に対してスピンドル１０２を駆動することができ、またはその逆も同様に、スピンドル１０２に対してスピンドルナット１０４を駆動することができるクッションスライド６２は、空胴１０６（または各サーボスピンドル９８を収容する複数の空胴）を含み、キャリッジ駆動機構６８のそれぞれのサーボモータ１００は、空胴１０６内に配置される。スピンドル１０２は、クッションスライド６２から延伸して、キャリッジ６４に接続し、各サーボモータ１００は、クッションスライド６２に対するキャリッジ６４の脈動運動を提供するように構成される。サーボスピンドル９８は、クッションスライド６２の外側に取り付けられてもよく、クッションスライドの寸法より大きいピンプレート８６およびクッションプレート８８を動作することができる。あるいは、各サーボスピンドル９８は、クッションスライド６２の底部の近くに取り付けられてもよく、クッションスライド６２内でブランクホルダ６６に接続された構造体を動かすことができる。
【００２２】
ここで、本開示の実施形態に従って、絞りプレス機１０の動作について説明する。より具体的には、金属部品を絞り成形するための方法について説明する。上記の絞りプレス機１０に関して本方法を説明するが、以下で説明し、また特許請求の範囲に記載する方法は、他の絞りプレス機で用いることができる。
【００２３】
図３に示す実施形態を参照すると、金属部品を絞り成形するための方法は、ステップ１２０で、第１の（偏心）駆動機構１４（図１）を用いて、下部金型６０（図１）に配置された被加工物Ｗに向かってスライド１６（図１）および上部金型３０（図１）を移動させるステップを含む。サーボスピンドル３６および９８に類似のサーボスピンドルを用いるスライド１６の動きと比較すると、偏心駆動機構１４は、短いサイクル時間を有し、絞り成形された部品に高い表面品質を提供することができる。
【００２４】
ステップ１２２で、本方法は、被加工物Ｗを上部金型３０（図４を参照のこと）に係合するステップをさらに含む。ステップ１２４で、本方法は、なお第１の駆動機構１４を用いて、さらに下部金型６０に向かってスライド１６および上部金型３０を移動させるステップをさらに含む。上部金型３０のこの下向きの動きは、下部金型６０に隣接するブランクホルダ６６の下向きの動き、およびブランクホルダ６６（図５を参照のこと）に接続されたクッションスライド６２の下向きの動きをもたらす。上述したように、油圧シリンダ８２は、ブランクホルダ６６にかかる力を制御することができる。スライド１６および上部金型３０の下向きの動きは、スライド１６が第１の距離ｄ１だけ移動するまで継続し、第１の距離ｄ１は第１の駆動機構１４の偏心ｅに基づく。スライド１６は、全体の距離ｄ１を移動することができるが、スライド１６はそのうちのいくらかの部分を移動することができる。全体の距離ｄ１だけが、偏心駆動機構１４によって制限される。
【００２５】
スライド１６が第１の距離ｄ１だけ移動した後、金属部品を絞り成形するための方法は、ステップ１２６で、第２の駆動機構３４を用いて、スライド１６および下部金型６０に対して上部金型３０を移動するステップをさらに含み、第２の駆動機構３４は、スライド１６に接続され、それと共に動く。上で説明したように、第２の駆動機構３４は、上部金型３０に動作可能に接続され、スライド１６に対する上部金型３０の相対的運動を可能にする。金属部品を絞り成形するための方法は、ステップ１２８で、下部金型６０に対してブランクホルダ６６を下げるステップをさらに含む。一実施形態では、ブランクホルダ６６は、キャリッジ駆動機構６８を用いて低くすることができ、それはブランクホルダ６６に動作可能に接続され、クッションスライド６２内に配置されたサーボスピンドル駆動機構９８である。スライド１６に接続された第２の駆動機構３４を用いて、スライド１６および下部金型６０に対して上部金型３０をさらに下方へ移動した後に、ブランクホルダ６６は下げられる。
【００２６】
スライド１６の第２の駆動機構３４およびクッションスライド６２のキャリッジ駆動機構６８は、被加工物Ｗのより深い絞り成形を可能にするために、各々脈動することができる。第２の駆動機構３４のスピンドル４０およびキャリッジ駆動機構６８のスピンドル１０２は、各脈動でインデックスを付ける。例えば、図７に関して、上部金型３０の動きは線１４０により示し、ブランクホルダ６６の動きは線１４２により示す。上部金型３０は、第２の駆動機構３４により駆動されて、スライド１６に対して下方へ移動する。ブランクホルダ６６もまた、下部金型６０に対して下方へ移動する。それから、上部金型３０の下向きの動き（例えば、ステップ１２６）は、停止する（線１４０の区間１４０ａを参照のこと）。ブランクホルダ６６は、上部金型３０の下向きの動きが止まった後も、キャリッジ駆動機構６８によって下方へ引っ張られ続け、そのようにして、被加工物Ｗを解放し（ステップ１２８）、引き裂きの可能性を低減させるために金属が内側に流れることを可能にし、また、より深い絞り成形を可能にする。ブランクホルダ６６が退いた（すなわち、下方へ引っ張られた）後、ブランクホルダ６６を被加工物Ｗに再係合するために、キャリッジ駆動機構６８は、キャリッジ６４を上方へ移動させる（区間１４２ａを参照のこと）。それから、上部金型３０およびブランクホルダ６６は、共にさらに下方に駆動される。上部金型３０は、第２の駆動機構３４によって駆動される（ステップ１２６が繰り返される）。ブランクホルダ６６は、キャリッジ駆動機構６８によって駆動される。それから、上部金型３０のこの更なる下向きの動きは再び停止して、ブランクホルダ６６は、キャリッジ駆動機構６８によって再び下方へ引っ張られる。図３のステップ１２６およびステップ１２８は、所望の深く絞り成形された被加工物Ｗを形成するために必要な回数だけ繰り返すことができる。これらの動きは脈動の形にすることができ、それは１５Ｈｚより大きい振動数であってもよい。別の非限定的な例では、振動数は約５０Ｈｚであってもよい。これがアルミニウムをプレス成形するのに望ましい結果を提供することが分かった。被加工物がその所望の形状に成形された後、スライド１６および上部金型３０は上方へ移動することができる。
【００２７】
以上、絞りプレス機および金属部品を絞り成形するための方法について、詳細に説明した。しかし、上記の詳細な説明を読み、理解すれば、修正および改変が想到されるであろう。したがって、本発明は上述した実施形態のみに限定されない。その代わりに、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその等価物によって定義される。いうまでもなく、様々な上記の開示されたならびに他の特徴および機能、またはその代替例もしくは変形例は、他の多くの異なるシステムまたはアプリケーションに望ましく組み合わせることができる。また、様々な現在予期されてないまたは予想されてない代替例、修正例、変形例または改善が後に当業者によって成されることがあり得るが、それらもまた以下の特許請求の範囲によって包含されるものとする。
【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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