專利名稱：液壓成形裝置以及液壓成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓成形裝置的技術(shù)。更為詳細(xì)而言，涉及一種在成形過程中對(duì)作用于被成形物的液體的壓力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而防止成形后的產(chǎn)品的褶皺的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，針對(duì)汽車的排氣的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)變得越來越嚴(yán)格，開始研究如下所述的技術(shù)使構(gòu)成汽車排氣的排氣路徑的部件之一的排氣歧管的壁厚減小而使熱容量減小，使排氣的傳熱所引起的汽車的排氣路徑的溫度上升變得容易，從而使設(shè)置于消聲器上的催化劑早期活化，提高排氣中的煤的燃燒(除去)效果。
將薄的板狀金屬材料構(gòu)成的被成形物(以下稱為“薄板”)成形為上述排氣歧管那樣的復(fù)雜形狀時(shí)，通常使用金屬模具進(jìn)行沖壓加工，但是作為該沖壓加工的成形不良的情況之一，例如有“褶皺”。
褶皺是在作為成形對(duì)象物的被成形物中產(chǎn)生收縮方向的變形時(shí)所產(chǎn)生的缺陷，特別容易在表面剛性較低的薄板中產(chǎn)生。
一般地，作為防止使用金屬模具得到的沖壓加工產(chǎn)品中的“褶皺”的方法，例如有如下的方法(1)在被成形物的產(chǎn)生褶皺的位置預(yù)先設(shè)置褶皺消除用壓條(bead)的方法；(2)在金屬模具中產(chǎn)生褶皺的位置設(shè)置壓條，對(duì)被成形物的將要發(fā)生收縮變形的部位施與張力的方法；或者，(3)通過對(duì)一個(gè)被成形物進(jìn)行多次成形而成形為最終形狀，從而防止在被成形物的特定的位置產(chǎn)生大的收縮方向的變形的方法。
然而，在(1)的方法中，由于在被成形物上設(shè)置壓條，由于功能或者外觀上的原因，存在不能適用于產(chǎn)品形狀不能改變的情況的問題。
而且，在(2)的方法中，由于可能在產(chǎn)品中導(dǎo)致延展、裂紋等其他的成形不良，因而根據(jù)產(chǎn)品的形狀不同，有時(shí)難以決定使褶皺、延展、裂紋都不產(chǎn)生的成形條件。
而且，在(3)的方法中，存在在成形后的產(chǎn)品的側(cè)面產(chǎn)生被稱為激波線的凹陷的問題。而且，還存在工序增加而導(dǎo)致成形成本增大的問題。
(1)、(2)、(3)的方法，在將薄板成形為上述排氣歧管那樣的復(fù)雜形狀時(shí)，都難以防止成形后的產(chǎn)品的褶皺。
作為適于在防止上述薄板成形時(shí)的褶皺的同時(shí)將薄板成形為復(fù)雜形狀的成形裝置，利用液體壓力對(duì)板狀的被成形物進(jìn)行成形的液壓成形裝置是公知的。
液壓成形裝置，一般利用水或者油等的液體使壓力作用于在板狀的被成形物的一側(cè)表面，使被成形物的另一側(cè)表面沿著規(guī)定形狀的金屬模具等發(fā)生塑性變形，或者利用液體使壓力作用于筒狀的被成形物的內(nèi)周面，使被成形物的外周面沿著規(guī)定形狀的金屬模具等發(fā)生塑性變形。
如圖8所示的代表性的現(xiàn)有液壓裝置101，具有壓模102，只在上面開口，形成有用于填充液體的液槽102a；保持架103，可以在與壓模102之間夾持薄板111的周緣部，沖頭104，可以向沉入液槽102a的方向和從液槽102a后退的方向移動(dòng)。
在液槽102a中填充有液體的狀態(tài)下，在壓模102和保持架103之間夾持薄板111，使貫穿安裝于貫穿孔103a中的沖頭104向沉入液槽102a的方向移動(dòng)，其中，所述貫穿孔103a上下貫穿于保持架103。
其結(jié)果，填充于液槽102a中的液體的壓力對(duì)應(yīng)沖頭104的位置(沖頭104向液槽102a中的沉入量)而上升，薄板111沿著沖頭104的前端部的形狀發(fā)生塑性變形。
一般地，液壓成形裝置通過液體的壓力使被成形物緊貼于金屬模具，因而被成形物都沿垂直于抵接面的方向以大致相同的力壓于該金屬模具的任意部位上，其結(jié)果，具有可以抑制被成形物材料的流動(dòng)的不均衡(在金屬模具約束強(qiáng)的部分的材料的流動(dòng)小，而在金屬模具約束弱的部分的材料的流動(dòng)大)的優(yōu)點(diǎn)，該優(yōu)點(diǎn)有助于防止褶皺發(fā)生。
而且，作為現(xiàn)有的液壓成形裝置的另一實(shí)施例，專利文獻(xiàn)1中記載的液壓成形裝置是公知的。
專利文獻(xiàn)1中記載的液壓成形裝置，具有形成有凹部的上模具、和可以在與該上模具之間夾持板狀的被成形物的周緣部的下模具。通過向該下模具和被成形物之間壓送液體，使被成形物沿上模具的凹部發(fā)生塑性變形而進(jìn)行成形。
專利文獻(xiàn)1特開2003-266132號(hào)公報(bào)(發(fā)明內(nèi)容)然而，在采用上述液壓成形裝置101時(shí)，填充于液槽102a中的液體的壓力和沖頭104的位置處于一對(duì)一的關(guān)系，存在不能相對(duì)沖頭104的位置獨(dú)立地控制填充于液槽102a中的液體的壓力的問題。因此，即使使用液壓成形裝置101，根據(jù)薄板111成形后的產(chǎn)品的形狀不同，有時(shí)難以防止褶皺產(chǎn)生。
而且，在采用專利文獻(xiàn)1中記載的液壓成形裝置的情況下，被成形物在加工開始時(shí)與凹部不接觸，因而在被成形物因液體的壓力發(fā)生塑性變形而接觸凹部之前的過程中，存在不確定的部分，根據(jù)最終產(chǎn)品的形狀、被成形物的質(zhì)量的偏差不同，被成形物中可能產(chǎn)生褶皺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題，目的在于提供一種液壓成形裝置，在將薄板成形為復(fù)雜形狀時(shí)可以有效地防止褶皺產(chǎn)生。
本發(fā)明要解決的問題如上所述，下面說明用于解決該問題的手段。
即，技術(shù)方案1是一種用于對(duì)板狀的被成形物進(jìn)行成形的液壓成形裝置，具有下模具，在上表面開口，形成有填充液體的液槽；上模具，可以在與該下模具之間夾持該被成形物的周緣部；可動(dòng)體，可以向沉入該液槽的方向和從該液槽后退的方向移動(dòng)；和液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于根據(jù)該可動(dòng)體的位置調(diào)整填充于該液槽中的液體的壓力。
在技術(shù)方案2中，上述液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)具有用于連通上述液槽和上述下模具的外部的連通路徑、配置于該連通路徑的中途部的開閉閥、用于檢測填充于該液槽中的液體的壓力的液壓檢測裝置、和用于檢測上述可動(dòng)體的位置的可動(dòng)體位置檢測裝置。
在技術(shù)方案3中，在上述被成形物中與上述可動(dòng)體的前端部抵接的部分上，預(yù)先形成與該可動(dòng)體的前端部大致相同形狀的凹陷。
技術(shù)方案4是一種液壓成形方法，利用液壓成形裝置對(duì)被成形物進(jìn)行成形，所述液壓成形裝置具有下模具，在上表面開口，形成有填充液體的液槽；上模具，可以在與該下模具之間夾持該被成形物的周緣部；可動(dòng)體，可以向沉入該液槽的方向和從該液槽后退的方向移動(dòng)；和液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于根據(jù)該可動(dòng)體的位置調(diào)整填充于該液槽中的液體的壓力，在所述液壓成形方法中，在該被成形物中與可動(dòng)體的前端部抵接的部分上，預(yù)先形成與該可動(dòng)體的前端部大致相同形狀的凹陷。
作為本發(fā)明的效果，具有如下所述的效果。
在技術(shù)方案1中，即使將板狀的被成形物成形為復(fù)雜的形狀，也能有效地防止褶皺的產(chǎn)生。特別是該被成形物越薄，防止褶皺產(chǎn)生的效果越大。
在技術(shù)方案2中，可以不使用油壓缸等致動(dòng)器而以簡單的結(jié)構(gòu)調(diào)整填充于液槽中的水的壓力，維護(hù)性優(yōu)良且有助于降低液壓成形裝置的制造成本。
在技術(shù)方案3中，可以減少可動(dòng)體的前端部接觸于被成形物時(shí)在該接觸部位產(chǎn)生的收縮方向的變形，可以更有效地防止褶皺的產(chǎn)生。
在技術(shù)方案4中，即使將板狀的被成形物成形為復(fù)雜的形狀，也能有效地防止褶皺的產(chǎn)生。特別是該被成形物越薄，防止褶皺產(chǎn)生的效果越大。
而且，可以減少可動(dòng)體的前端部接觸于被成形物時(shí)在該接觸部位產(chǎn)生的收縮方向的變形，可以更有效地防止褶皺的產(chǎn)生。


圖1是表示本發(fā)明的液壓成形裝置的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)剖視圖。
圖2是表示沖頭向液槽的沉入量和填充于液槽中液體的壓力的關(guān)系的圖。
圖3是表示圖2中(a)時(shí)的沖頭和薄板關(guān)系的側(cè)剖視圖。
圖4是表示圖2中(b)時(shí)的沖頭和薄板關(guān)系的側(cè)剖視圖。
圖5是表示圖2中(c)時(shí)的沖頭和薄板關(guān)系的側(cè)剖視圖。
圖6是表示圖2中(d)時(shí)的沖頭和薄板關(guān)系的側(cè)剖視圖。
圖7是表示圖2中(e)時(shí)的沖頭和薄板關(guān)系的側(cè)剖視圖。
圖8表示現(xiàn)有的液壓成形裝置的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下使用圖1對(duì)本發(fā)明的液壓成形裝置一個(gè)實(shí)施方式的液壓成形裝置1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
本實(shí)施例的液壓成形裝置1是對(duì)薄板11進(jìn)行成形而得到作為產(chǎn)品的汽車排氣歧管的裝置，但是本發(fā)明可以廣泛適用于將薄板成形為復(fù)雜形狀的用途，不限定于液壓成形裝置1的用途。
液壓成形裝置1主要具有壓模2、保持架3、沖頭4、液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)5、控制裝置6等。
作為本實(shí)施例中的被成形物的薄板11，是由SUS材料構(gòu)成的厚度為0.4mm的板狀的部件，但是對(duì)被成形物的材料沒有特別限定，可以使用鈦、銅、鋁等各種金屬材料。
而且，對(duì)被成形物的厚度沒有特別限定，但是本實(shí)施例的液壓成形裝置1與現(xiàn)有的液壓成形裝置1相比，被成形物越薄，防止褶皺產(chǎn)生的效果越大。
壓模2是本發(fā)明液壓成形裝置的下模具的一個(gè)實(shí)施方式。
在壓模2的上表面，形成向該上表面開口的液槽2a，填充有水。雖然在本實(shí)施例中在液槽2a中填充水，但是也可以在液槽2a中填充油等其他液體。
在壓模2的上表面，在成為液槽2a周緣部的位置形成俯視大致為環(huán)狀的槽，在該槽中嵌裝有O環(huán)12。
保持架3是本發(fā)明液壓成形裝置的上模具的一個(gè)實(shí)施方式。
保持架3配置在壓模2的上方，可以通過未圖示的致動(dòng)器，在離開壓模2的位置和在與壓模2之間夾持薄板11的周緣部的位置之間移動(dòng)。
沖頭4是本發(fā)明液壓成形裝置的可動(dòng)體的一個(gè)實(shí)施方式。
沖頭4可沿上下方向滑動(dòng)地貫穿安裝于貫穿孔3a中，該貫穿孔3a形成在保持架3中與壓模2的液槽2a對(duì)應(yīng)的位置上。
沖頭4上與液槽2a相對(duì)的部分、也就是前端部的形狀，與對(duì)薄板11進(jìn)行成形而得到的產(chǎn)品、也就是汽車的排氣歧管的形狀相對(duì)應(yīng)，具有復(fù)雜的曲面。
沖頭4通過油壓缸13相對(duì)保持架3沿上下方向移動(dòng)。使沖頭4相對(duì)保持架3沿上下方向移動(dòng)的致動(dòng)器不限于油壓缸13，也可以是其他的致動(dòng)器。
液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)5在進(jìn)行薄板11的成形時(shí)，根據(jù)沖頭4的位置(沖頭4相對(duì)液槽2a的沉入量)調(diào)整填充于液槽2a中的液體的壓力。
本實(shí)施例的液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)5主要具有連通路徑51、開閉閥52、壓力傳感器53、位置傳感器54等。
連通路徑51是在形成于壓模2的上表面的液槽2a的開口部以外，用于連通液槽2a和壓模2的外部的路徑。
本實(shí)施例的連通路徑51具有連接路徑51a、配管51b、配管51c等。
連接路徑51a是貫穿設(shè)置在壓模2內(nèi)部的路徑，其一端與液槽2a的側(cè)面連接，另一端與壓模2的外部表面連接。
配管51b是連接于連接路徑51a的另一端和開閉閥52的一側(cè)閥口的配管。
配管51c是其一端與開閉閥52的另一側(cè)閥口連接，另一端向外部開放的配管。
開閉閥52是配置在連通路徑51的中途部(本實(shí)施例中是在配管51b和配管51c之間)的閥。開閉閥52關(guān)閉時(shí)，配管51b和配管51c被遮斷，開閉閥52打開時(shí)，配管51b和配管51c連通。
壓力傳感器53是本發(fā)明液壓成形裝置的液壓檢測裝置的一個(gè)實(shí)施方式。
在本實(shí)施例中壓力傳感器53與開閉閥52連接，檢測填充于液槽2a(更為嚴(yán)格地說，是從液槽2a經(jīng)連接路徑51a、配管51b至開閉閥52)的水的壓力。
位置傳感器54是本發(fā)明液壓成形裝置的可動(dòng)體位置檢測裝置的一個(gè)實(shí)施方式。
位置傳感器54用于檢測沖頭4的位置，換言之，是用于檢測沖頭4相對(duì)液槽2a的沉入量的裝置。
如上所述，本實(shí)施例的液壓成形裝置5，可以不使用油壓缸等致動(dòng)器等而以簡單的結(jié)構(gòu)調(diào)整填充于液槽2a中的水的壓力，維護(hù)性優(yōu)良且有助于降低液壓成形裝置1的制造成本。
控制裝置6，根據(jù)由壓力傳感器53檢測的填充于液槽2a中的水的壓壓力、和由位置傳感器54檢測的沖頭4的位置進(jìn)行開閉閥52的開閉。
本實(shí)施例的控制裝置6，與用于使上述保持架3移動(dòng)的未圖示的致動(dòng)器、油壓缸13連接，根據(jù)預(yù)定的程序進(jìn)行它們的動(dòng)作。
而且，控制裝置6與開閉閥52、壓力傳感器53、位置傳感器54連接，獲得由壓力傳感器53檢測的填充于液槽2a中的水的壓力的信號(hào)、以及由位置傳感器54檢測的沖頭4的位置的信號(hào)，根據(jù)這些信號(hào)，按照預(yù)定的程序進(jìn)行開閉閥52的開閉。
控制裝置6，具有用于存儲(chǔ)上述程序類的存儲(chǔ)裝置、用于展開該程序的展開裝置、根據(jù)該程序進(jìn)行預(yù)定運(yùn)算的運(yùn)算裝置、用于從外部輸入進(jìn)行該預(yù)定運(yùn)算等用的數(shù)據(jù)等的輸入裝置、和用于顯示運(yùn)算裝置的運(yùn)算結(jié)果、由輸入裝置輸入的數(shù)據(jù)等的顯示裝置等。
控制裝置6可以是專用裝置，也可以使用市售的個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站達(dá)成。
以下使用圖1對(duì)利用液壓成形裝置1的薄板11的成形方法進(jìn)行說明。
首先，在液槽2a中填充水，將薄板11配置在壓模2的上表面的預(yù)定位置上。
在本實(shí)施例中，壓模2的上表面的形狀不是平面，一側(cè)略微傾斜，薄板11也使用配合該傾斜而預(yù)先彎曲的部件。
而且，如果薄板11上與沖頭4的前端部抵接的部分平滑，則沖頭4與薄板11接觸時(shí)在該接觸部位產(chǎn)生收縮方向的變形，因此，根據(jù)該收縮方向的變形大小不同，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致褶皺的產(chǎn)生。
因此，期望在薄板11上與沖頭4的前端部抵接的部分上預(yù)先形成與沖頭4的前端部大致相同形狀的凹陷。
在薄板11上與沖頭4的前端部抵接的部分上預(yù)先形成與沖頭4的前端部大致相同形狀的凹陷的方法，不特別限定，可以使用通常的沖壓成形。
接著，使保持架3從離開壓模2的位置向以與壓模2之間夾持薄板11的周緣部的位置移動(dòng)。此時(shí)，通過未圖示的致動(dòng)器，保持架3以規(guī)定的力壓在壓模2上。
其結(jié)果，薄板11的周緣部被壓模2和保持架3限制。
而且，通過使配置在液槽2a的周緣部上的O環(huán)12緊貼于薄板11的下表面，使填充于液槽2中的水不會(huì)從薄板11和壓模2之間漏出。
接著，使沖頭4向沉入液槽2a中的方向移動(dòng)。使沖頭4向沉入液槽2a中的方向移動(dòng)時(shí)，沖頭4的前端部與薄板11的上表面接觸，薄板11中與液槽2a相對(duì)的部分沿著沖頭4的前端部的形狀發(fā)生塑性變形，同時(shí)被壓入液槽2a的內(nèi)部。
沖頭4沉入液槽2a中時(shí)，由于從壓模2的上表面開口部被薄板11封閉的液槽2經(jīng)連接路徑51a、配管51b至開閉閥52的空間體積之和變小，因而填充于液槽2a中的水的壓力上升。
而且，控制裝置6通過打開開閉閥52，使填充于液槽2a中的水的一部分向外部排出，使填充于液槽2a中的水的壓力降低。
因此，液壓成形裝置1，在使沖頭4向沉入液槽2a的方向移動(dòng)的過程中，通過適當(dāng)打開關(guān)閉開閉閥52，可以根據(jù)沖頭4的位置調(diào)整填充于液槽2a中的水的壓力。
使沖頭4沉入液槽2a到達(dá)預(yù)定的位置后，打開開閉閥52，使液槽2a中填充的水的壓力降低至常壓。
然后，使沖頭4向從液槽2a后退的方向移動(dòng)，并使保持架3移動(dòng)至從壓模2離開的位置，將成形后的薄板11、也就是排氣歧管取出。
以下使用圖3～圖7，對(duì)在圖2中粗虛線所示的(A)條件、以及粗實(shí)線所示的(B)條件這兩種條件下分別利用液壓成形裝置1對(duì)薄板11進(jìn)行成形時(shí)薄板11的變形動(dòng)作進(jìn)行說明。
在(A)條件中，與沖頭4向液槽2a的沉入量(沖頭4的位置)無關(guān)地，使液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)5不動(dòng)作(開閉閥52始終為關(guān)閉狀態(tài))，伴隨沖頭4向液槽2a的沉入量的增大，填充于液槽2a中的水的壓力也增大。
(A)條件與圖8所示的現(xiàn)有的液壓成形裝置101的成形條件大致相同。
在(B)條件中，沖頭4向液槽2a的沉入量為S2以上時(shí)，使液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)5動(dòng)作(使開閉閥52為適當(dāng)打開的狀態(tài))，以使填充于液槽2a中的水的壓力大致保持一定(壓力P2)。
作為圖2橫軸的沖頭4向液槽2a的沉入量，使沖頭4向沉入液槽2a的方向移動(dòng)，將沖頭4的前端部與薄板11最初接觸的位置設(shè)為零。
以下，使用圖3、圖4和圖5對(duì)在(A)條件下對(duì)薄板11進(jìn)行成形時(shí)薄板11的具體變形動(dòng)作進(jìn)行說明。
圖3是側(cè)剖視圖，表示在(A)條件(或者(B)條件)下對(duì)薄板11進(jìn)行成形的情況下，沖頭4向液槽2a的沉入量為S1時(shí)(與圖2中的(a)對(duì)應(yīng))沖頭4和薄板11的關(guān)系。
在沖頭4向液槽2a的沉入量為S1的時(shí)刻，填充于液槽2a中的水的壓力(P1)并沒有相應(yīng)較大上升，薄板11只在與沖頭4接觸的部分沿沖頭4的形狀發(fā)生塑性變形。
圖4是側(cè)剖視圖，表示在(A)條件下對(duì)薄板11進(jìn)行成形的情況下，沖頭4向液槽2a的沉入量為S3時(shí)(與圖2中的(b)對(duì)應(yīng))沖頭4和薄板11的關(guān)系。
作為利用液壓成形裝置進(jìn)行成形的優(yōu)點(diǎn)之一，可以例舉如下的優(yōu)點(diǎn)例如在沖頭4的前端部形成作為凹陷的凹部4a時(shí)，由于薄板11通過填充于液槽2a中的水的壓力而沿該凹部4a發(fā)生拉伸變形，因而可以防止褶皺產(chǎn)生。
然而，根據(jù)沖頭4的形狀不同，在形成于保持架3上并用于貫穿安裝沖頭4的貫穿孔3a和沖頭4之間的空隙中，可能會(huì)暫時(shí)產(chǎn)生近似于凹部4a的凹陷20。如果填充于液槽2a中的水的壓力較高(P3)，則薄板11沿著這樣的凹陷20發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生褶皺。
圖5是側(cè)剖視圖，表示在(A)條件下對(duì)薄板11進(jìn)行成形的情況下，沖頭4向液槽2a的沉入量為S4時(shí)(與圖2中的(c)對(duì)應(yīng))沖頭4和薄板11的關(guān)系。
沖頭4向液槽2a的沉入量進(jìn)而變大，凹陷20消失時(shí)，在薄板11上沿凹陷20發(fā)生變形的部分發(fā)生收縮變形，產(chǎn)生褶皺21。
如上所述，在(A)條件下進(jìn)行薄板11的成形時(shí)，隨著沖頭4向液槽2a的沉入量的增大，填充于液槽2a中的水的壓力也增大，因而在沖頭4向液槽2a的沉入過程中暫時(shí)產(chǎn)生凹陷20的情況下，薄板11沿著凹陷20發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致產(chǎn)生褶皺。
也就是在使用圖8所示的現(xiàn)有液壓成形裝置101對(duì)薄板111進(jìn)行成形時(shí)，難以防止這種褶皺的產(chǎn)生。
以下使用圖3、圖6以及圖7對(duì)在(B)條件下對(duì)薄板11進(jìn)行成形時(shí)薄板11的具體變形動(dòng)作進(jìn)行說明。
圖3是側(cè)剖視圖，表示在(B)條件(或者(A)條件)下對(duì)薄板11進(jìn)行成形的情況下，沖頭4向液槽2a的沉入量為S1時(shí)(與圖2中的(a)對(duì)應(yīng))沖頭4和薄板11的關(guān)系。
在沖頭4向液槽2a的沉入量為S1的時(shí)刻，填充于液槽2a中的水的壓力(P1)并沒有相應(yīng)較大上升，薄板11只在與沖頭4接觸的部分沿沖頭4的形狀發(fā)生塑性變形。
圖6是側(cè)剖視圖，表示在(B)條件下對(duì)薄板11進(jìn)行成形的情況下，沖頭4向液槽2a的沉入量為S3時(shí)(與圖2中的(d)對(duì)應(yīng))沖頭4和薄板11的關(guān)系。
在(B)條件下，在填充于液槽2a中的水的壓力變成比薄板11沿凹陷20發(fā)生塑性變形的壓力小的壓力P2的時(shí)刻(沖頭4向液槽2a的沉入量為S2的時(shí)刻)以后，通過使液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)動(dòng)作，即使沖頭4向液槽2a的沉入量增大，也可以將填充于液槽2a中的水的壓力大致保持為一定。
因此，圖6所示時(shí)刻的填充于液槽2a中的水的壓力為P2，薄板11不會(huì)沿著凹陷20發(fā)生塑性變形。
圖7是側(cè)剖視圖，表示在(B)條件下對(duì)薄板11進(jìn)行成形的情況下，沖頭4向液槽2a的沉入量為S4時(shí)(與圖2中的(e)對(duì)應(yīng))沖頭4和薄板11的關(guān)系。
在(B)條件下，由于薄板11不會(huì)在產(chǎn)生凹陷20期間沿著凹陷20發(fā)生塑性變形，因而即使沖頭4向液槽2a的沉入量進(jìn)一步增大，凹陷20消失，也不會(huì)產(chǎn)生褶皺。
如上所述，在(B)條件下，即使在沖頭4和保持架3之間暫時(shí)產(chǎn)生凹陷20，通過使在產(chǎn)生凹陷20期間的填充于液槽2a中的水的壓力保持為比薄板11沿著凹陷20發(fā)生塑性變形的壓力小的壓力P2，可以防止褶皺產(chǎn)生。
作為利用液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)5并根據(jù)沖頭4的位置調(diào)整液槽2a中填充的液體的壓力的方法的一例，可以例舉上述(B)方法，但是根據(jù)薄板11的形狀、厚度、材質(zhì)等也可以適用(B)方法以外的方法。
作為這些其他的方法，例如有包括如下步驟的方法伴隨沖頭4向液槽2a的沉入量的增大使填充于液槽2a中的水的壓力增大的步驟、即使沖頭4向液槽2a的沉入量增大也使填充于液槽2a中的水的壓力大致保持一定的步驟、和再次伴隨沖頭4向液槽2a的沉入量的增大使填充于液槽2a中的水的壓力增大的步驟。
如上所述，作為本發(fā)明液壓成形裝置的一個(gè)實(shí)施方式的液壓成形裝置1，是對(duì)作為板狀被成形物的薄板11進(jìn)行成形的液壓成形裝置，具有壓模2，在上表面開口，形成有填充水的液槽2a；保持架3，可以在與該壓模2之間夾持薄板11的周緣部；沖頭4，可以向沉入液槽2a的方向和從液槽后退的方向移動(dòng)；和液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)5，用于根據(jù)沖頭4的位置調(diào)整填充于液槽2a中的水的壓力。
通過這樣構(gòu)成，即使將薄板11成形為復(fù)雜的形狀，也能有效防止褶皺產(chǎn)生。
而且作為本發(fā)明液壓成形裝置的一個(gè)實(shí)施方式的液壓成形裝置1的液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)5具有用于連通液槽2a和壓模2的外部的連通路徑51、配置于連通路徑51的中途部的開閉閥52、用于檢測填充于液槽2a中的液體的壓力的壓力傳感器53、和用于檢測沖頭4的位置的位置傳感器54。
通過這樣構(gòu)成，可以不使用油壓缸等致動(dòng)器等而以簡單的結(jié)構(gòu)調(diào)整填充于液槽2a中的水的壓力，維護(hù)性優(yōu)良且有助于降低液壓成形裝置1的制造成本。
而且，作為本發(fā)明液壓成形裝置的一個(gè)實(shí)施方式的液壓成形裝置1，在薄板11中與沖頭4的前端部抵接的部分上，預(yù)先形成與沖頭4的前端部大致相同形狀的凹陷。
通過這樣構(gòu)成，可以減少?zèng)_頭4的前端部接觸于薄板11時(shí)在該接觸部位產(chǎn)生的收縮方向的變形，可以更有效地防止褶皺的產(chǎn)生。
而且，本發(fā)明的液壓成形方法的實(shí)施例，是一種利用液壓成形裝置1對(duì)薄板11進(jìn)行成形的液壓成形方法，所述液壓成形裝置1具有壓模2，在上表面開口，形成有填充液體的液槽2a；保持架3，可以在與該壓模2之間夾持薄板11的周緣部；沖頭4，可以向沉入液槽2a的方向和從液槽2a后退的方向移動(dòng)；和液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)5，用于根據(jù)沖頭4的位置調(diào)整填充于液槽2a中的液體的壓力，所述液壓成形方法中，在薄板11中與沖頭4的前端部抵接的部分上，預(yù)先形成與沖頭4的前端部大致相同形狀的凹陷。
通過這樣構(gòu)成，即使在將薄板11成形為復(fù)雜形狀時(shí)也能有效防止褶皺產(chǎn)生。
而且，可以減少?zèng)_頭4的前端部與薄板11接觸時(shí)在該接觸部位產(chǎn)生的收縮方向的變形，可以更有效防止褶皺的產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種液壓成形裝置，用于對(duì)板狀的被成形物進(jìn)行成形，其特征在于，具有下模具，在上表面開口，形成有填充液體的液槽；上模具，可以在與該下模具之間夾持該被成形物的周緣部；可動(dòng)體，可以向沉入該液槽的方向和從該液槽后退的方向移動(dòng)；和液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于根據(jù)該可動(dòng)體的位置調(diào)整填充于該液槽中的液體的壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓成形裝置，其特征在于，所述液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)具有用于連通所述液槽和所述下模具的外部的連通路徑、配置于該連通路徑的中途部的開閉閥、用于檢測填充于該液槽中的液體的壓力的液壓檢測裝置、和用于檢測所述可動(dòng)體的位置的可動(dòng)體位置檢測裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液壓成形裝置，其特征在于，在所述被成形物中與所述可動(dòng)體的前端部抵接的部分上，預(yù)先形成與該可動(dòng)體的前端部大致相同形狀的凹陷。
4.一種液壓成形方法，利用液壓成形裝置對(duì)被成形物進(jìn)行成形，所述液壓成形裝置具有下模具，在上表面開口，形成有填充液體的液槽；上模具，可以在與該下模具之間夾持該被成形物的周緣部；可動(dòng)體，可以向沉入該液槽的方向和從該液槽后退的方向移動(dòng)；和液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于根據(jù)該可動(dòng)體的位置調(diào)整填充于該液槽中的液體的壓力，其特征在于，在該被成形物中與可動(dòng)體的前端部抵接的部分上，預(yù)先形成與該可動(dòng)體的前端部大致相同形狀的凹陷。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種液壓成形裝置，即使將薄板成形為復(fù)雜形狀，也能有效防止褶皺產(chǎn)生。液壓成形裝置(1)具有壓模(2)，在上表面開口，形成有填充液體的液槽(2a)；保持架(3)，可以在與該壓模(2)之間夾持薄板(11)的周緣部；沖頭(4)，可以向沉入該液槽(2a)的方向和從該液槽(2a)后退的方向移動(dòng)；和液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)(5)，用于根據(jù)沖頭(4)的位置調(diào)整填充于液槽(2a)中的液體的壓力。
文檔編號(hào)B21D22/20GK1817501SQ20061000681
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月7日
發(fā)明者野畑安浩 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社