JP7543099B2 - Hydroforming System - Google Patents
Hydroforming System Download PDFInfo
- Publication number
- JP7543099B2 JP7543099B2 JP2020191238A JP2020191238A JP7543099B2 JP 7543099 B2 JP7543099 B2 JP 7543099B2 JP 2020191238 A JP2020191238 A JP 2020191238A JP 2020191238 A JP2020191238 A JP 2020191238A JP 7543099 B2 JP7543099 B2 JP 7543099B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- slide
- booster
- thickness
- die
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 89
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 48
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 37
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 37
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 30
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 21
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
本発明は、ハイドロフォーミングシステムに関する。 The present invention relates to a hydroforming system.
管材の内部に成形液を充填し、液圧で管材を塑性変形させるハイドロフォーミングシステムが知られている。例えば、特許文献1には、上下金型により形成されたキャビティ内に素材を挿入し、素材内部に内圧供給機構から高圧圧液を供給して素材をキャビティの形状に沿って加工するバルジ加工装置が開示されている。特許文献2には、同様の装置において、上型と下型とを密着状態に保持する型締め力を増減変動可能に形成したハイドロフォーミング装置が開示されている。
There is a known hydroforming system in which a forming liquid is filled inside a tube and the tube is plastically deformed by the liquid pressure. For example,
従来機では加工が困難な形状に対応できるようにするため、液圧を超高圧にすることが考えられる。しかしながら、液圧を超高圧にすると成形液の流路が複雑になって装置が大型化する傾向にある。そこで、本発明は、成形液の流路をコンパクトに構成できるハイドロフォーミングシステムを提供することを目的とする。 In order to be able to process shapes that are difficult to process with conventional machines, it is possible to consider increasing the hydraulic pressure to ultra-high pressure. However, when the hydraulic pressure is increased to ultra-high pressure, the flow path of the forming liquid becomes complicated, and the device tends to become larger. Therefore, the object of the present invention is to provide a hydroforming system that can configure a compact flow path for the forming liquid.
本発明の一態様に係るハイドロフォーミングシステムは、スライドモーションをサーボ制御可能なプレス機械と、該プレス機械に組み付けられた金型と、該金型に固定された管材の内部に充填された成形液を増圧することにより管材を塑性変形させる増圧装置と、管材から成形液を排出する流路を開閉可能なバルブと、を備え、バルブが、金型内に配置されていることを特徴とする。 The hydroforming system according to one aspect of the present invention comprises a press machine capable of servo-controlling the slide motion, a die attached to the press machine, a pressure booster that plastically deforms the tubular material by boosting the pressure of the forming liquid filled inside the tubular material fixed to the die, and a valve that can open and close a flow path for discharging the forming liquid from the tubular material, the valve being disposed within the die.
この態様によれば、バルブを金型内に配置することにより流路を短縮できる。流路をコンパクトにまとめることができるため、例えば、流量は少ないが小型で昇圧能力が高いエアハイドロブースタを選択できる。例えば、高圧がかかる部品をプレス機械内に集中して配置し、それらの部品をカバーで囲んで防爆構造の装置を構成できる。 According to this embodiment, the flow path can be shortened by placing the valve inside the mold. Since the flow path can be made compact, for example, an air hydro booster that has a small flow rate but high boosting capacity can be selected. For example, parts that are subject to high pressure can be concentrated inside the press machine and these parts can be surrounded by a cover to create an explosion-proof device.
上記態様において、スライドモーションは、一工程中に複数回の停止を含む多段モーションであってもよい。 In the above embodiment, the slide motion may be a multi-stage motion that includes multiple stops during one step.
この態様によれば、管材を管材成形品に加工する一工程中に複数回スライドを停止するため、例えば、スライドを停止させている間に管材の内部に成形液を充填して確実にエア抜きすることができる。 According to this embodiment, the slide is stopped multiple times during one process of processing the pipe material into a pipe material molded product, so that, for example, the inside of the pipe material can be filled with molding liquid while the slide is stopped, thereby ensuring that air is removed.
上記態様において、増圧装置は、空気圧で駆動されて成形液を増圧するエアハイドロブースタであり、プレス機械内に配置されていてもよい。 In the above embodiment, the pressure booster is an air hydrobooster that is driven by air pressure to boost the molding liquid, and may be disposed within the press machine.
この態様によれば、流量は少ないが小型で昇圧能力が高いエアハイドロブースタを採用してハイドロフォーミングシステムの装置を小型化できる。また、ブースタの駆動源としてエアを使うと、電気式と違って火花が出ないため、装置を防爆構造に構成しやすい。成形液に水だけでなく可燃性の油を選択できるようになる。 According to this embodiment, the hydroforming system can be made more compact by adopting an air hydro booster that has a small flow rate but high boosting capacity. In addition, using air as the driving source for the booster makes it easier to configure the device with an explosion-proof structure because, unlike electric types, no sparks are produced. It becomes possible to select flammable oil as well as water as the forming liquid.
上記態様において、エアハイドロブースタは複数であり、管材を塑性変形させる所定の液圧まで昇圧できる主ブースタと、所定の液圧よりも低圧の圧力域において主ブースタよりも高速で昇圧できる補助ブースタと、を含んでいてもよい。 In the above embodiment, there may be multiple air-hydro boosters, including a main booster that can boost the hydraulic pressure to a predetermined level that plastically deforms the pipe material, and an auxiliary booster that can boost the hydraulic pressure faster than the main booster in a pressure range lower than the predetermined hydraulic pressure.
この態様によれば、圧力が低いうちは、対応圧力は低いが流量が多いブースタを使用し、圧力が上昇してからは、流量は少ないが高圧まで昇圧できるブースタに切り替えて、昇圧時間を短縮できる。 According to this embodiment, when the pressure is low, a booster with a low corresponding pressure but a high flow rate is used, and once the pressure rises, a booster with a low flow rate but capable of boosting to high pressure is used, thereby shortening the boost time.
上記態様において、バルブは、プレス機械の動きをバルブが流路を閉弁する動きに変換可能な伝達機構に接続されていてもよい。 In the above embodiment, the valve may be connected to a transmission mechanism capable of converting the movement of the press machine into the movement of the valve closing the flow path.
この態様によれば、バルブの開閉するモータなどの駆動源を金型内に追加する必要がない。バルブの配置を変更するために必要な部品点数が少ないため、金型を過度に大型化しなくてもバルブを金型内に配置できる。 According to this embodiment, there is no need to add a drive source such as a motor to open and close the valve inside the mold. Since the number of parts required to change the valve position is small, the valve can be placed inside the mold without making the mold excessively large.
上記態様において、プレス機械は、ボルスタと、該ボルスタとの距離をサーボ制御されたモーションで変更可能なスライドと、第1緩衝材及び第2緩衝材の少なくとも一方と、を備え、第1緩衝材は、ボルスタと金型との間に配置され、スライドの移動に応じて第1の厚みから該第1の厚みよりも薄い第2の厚みに圧縮可能であり、第2緩衝材は、スライドと金型との間に配置され、第3の厚みから該第3の厚みよりも薄い第4の厚みに圧縮可能であり、伝達機構は、第1緩衝材が第2の厚みに圧縮されるまで金型を閉じる動き、第2緩衝材が第4の厚みに圧縮されるまで金型を閉じる動きの少なくとも一方をバルブが流路を閉弁する動きに変換してもよい。 In the above aspect, the press machine includes a bolster, a slide whose distance from the bolster can be changed by a servo-controlled motion, and at least one of a first buffer material and a second buffer material, the first buffer material is disposed between the bolster and the die and is compressible from a first thickness to a second thickness thinner than the first thickness in response to movement of the slide, the second buffer material is disposed between the slide and the die and is compressible from a third thickness to a fourth thickness thinner than the third thickness, and the transmission mechanism may convert at least one of the motion of closing the die until the first buffer material is compressed to the second thickness and the motion of closing the die until the second buffer material is compressed to the fourth thickness into a motion of the valve closing the flow path.
この態様によれば、ウレタンスプリングやガスシリンダなどの緩衝材で支えることにより、完全に型締めしていない位置で管材を仮固定できる。例えば、管材を緩衝材で支える位置では、バルブがまだ開弁しているため管材の内部から空気を追い出すことができる。緩衝材をさらに圧縮してバルブが閉弁する位置では、管材の内部を閉止して成形液の液圧を昇圧することができる。多段モーションを可能なプレス機械のスライドの位置によってバルブの開閉タイミングを調整できる。 According to this embodiment, the tube can be temporarily fixed in a position where the mold is not completely closed by supporting it with a cushioning material such as a urethane spring or a gas cylinder. For example, when the tube is supported by the cushioning material, the valve is still open, so air can be expelled from inside the tube. When the cushioning material is further compressed to a position where the valve is closed, the inside of the tube can be closed and the liquid pressure of the molding liquid can be increased. The timing of opening and closing the valve can be adjusted by the position of the slide of the press machine, which is capable of multi-stage motion.
上記態様において、管材は、モータを構成するロータシャフトであり、ロータコアに挿通された状態で金型に固定され、塑性変形によってロータコアと締結されてもよい。 In the above embodiment, the tubular material is a rotor shaft that constitutes a motor, and may be fixed to a mold while being inserted into a rotor core, and fastened to the rotor core by plastic deformation.
この態様によれば、モータのロータを好適に製造できる。 This aspect allows the motor rotor to be manufactured efficiently.
本発明によれば、成形液の流路をコンパクトに構成できるハイドロフォーミングシステムを提供することができる。 The present invention provides a hydroforming system that allows for a compact flow path for the forming liquid.
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。本発明の一実施形態のハイドロフォーミングシステム1は、管材Pから成形液を排出する流路200を開閉可能なバルブ9が、金型3内に配置されていることが特徴の一つである。以下、図面を参照して本発明について詳しく説明する。
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. In each drawing, parts with the same reference numerals have the same or similar configuration. One of the features of the
図1は、本発明の一実施形態のハイドロフォーミングシステム1の構成を模式的に示す図である。ハイドロフォーミングシステム1は、管材Pの内部に成形液を充填して該成形液の液圧により管材Pを塑性変形させて管材Pの成形品を製造する製造装置である。
Figure 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
図1に示すように、ハイドロフォーミングシステム1は、サーボ制御により一工程中にスライドモーションを加減速できるプレス機械2と、該プレス機械2に組み付けられた金型3と、該金型3に固定された管材Pの内部に成形液を充填して該成形液の液圧を昇圧可能な増圧装置4と、管材Pから成形液を排出する流路100を開閉可能なバルブ9と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
一工程中にスライドモーションを加減速するフリーモーションは、例えば、一工程中に複数回スライド26を停止する多段モーションである。そのようなスライドモーションを可能なプレス機械2の一例は、サーボモータの動力をクランクなどの回転式機構やボールねじなどの直動式機構によってスライド26に伝達する機械サーボプレスである。なお、プレス機械2は、機械サーボプレスのみに限定されず、多段モーションなどのフリーモーションを可能であれば、サーボシステムによって制御された液圧で駆動する液圧サーボプレスであってもよいし、他種のプレス機械であってもよい。
Free motion, which accelerates and decelerates the slide motion during one process, is, for example, a multi-stage motion in which the
プレス機械2は、ボルスタ21と、該ボルスタ21との距離を多段モーションなどのフリーモーションで変更可能なスライド26と、ウレタンスプリングやガスシリンダなどの緩衝材23,24と、を備えている。下側の緩衝材23は、ボルスタ21に固定されている。上側の緩衝材24は、スライド26に固定されている。緩衝材23,24のいずれか一方を省略してもよいし、後述するコモンプレート22,25を更に備えていてもよい。図示した例では、スライド26が上下に往復可能に構成されている。スライド26を左右に往復可能に構成してもよい。
The
金型3は、固定側のプレートと、該固定側のプレートに対向する可動側のプレートと、で構成されている。図示した例では、金型3が、上下一対の下型31及び上型32で構成されている。下型31は、緩衝材23を介してボルスタ21に固定されている。上型32は、緩衝材24を介してスライド26に固定されている。以下の説明において、下側の緩衝材23を第1緩衝材23と呼び、上側の緩衝材24を第2緩衝材24と呼ぶことがある。
The
下型31と上型32との間に管材Pを固定できる。金型3内には、固定された管材Pに成形液を充填する流路100や、管材Pから成形液を排出する流路200などが形成されている。成形液は、水であってもよいし、油であってもよい。流路100,200は、配管110,210などを通じて成形液を貯留可能なタンク5に接続されている。タンク5は、プレス機械2の外部に配置してもよい。
The pipe material P can be fixed between the
増圧装置4は、流路100とタンク5との間に接続されている。増圧装置4は、例えば、空気圧で駆動されて該空気圧を増幅した液圧に変換するエアハイドロブースタであり、プレス機械2内に配置されている。図示した例では、増圧装置4が、下型31に固定された第1増圧装置41と、上型32固定された第2増圧装置42と、を含んでいる。
The
第1及び第2増圧装置41,42のいずれか一方を省略してもよい。第1及び第2増圧装置41,42は、同じ種類のブースタであってもよいし、異なる種類のブースタであってもよい。異なる種類のブースタを組み合わせる場合、第1及び第2増圧装置41,42のいずれか一方を主ブースタとして構成し、いずれか他方を補助ブースタとして構成してもよい。
Either the first or
管材Pを塑性変形させる所定の液圧まで昇圧する主ブースタ(例えば、第1増圧装置41)と、所定の液圧よりも低圧の圧力域において主ブースタよりも高速で昇圧する補助ブースタ(例えば、第2増圧装置42)とを切り替えることにより昇圧時間を短縮できる。 The boost time can be shortened by switching between a main booster (e.g., first booster 41) that boosts the pressure to a predetermined hydraulic pressure that causes plastic deformation of the pipe material P, and an auxiliary booster (e.g., second booster 42) that boosts the pressure faster than the main booster in a pressure range lower than the predetermined hydraulic pressure.
バルブ(リリーフバルブ)9は、流路200とタンク5との間に設けられている。バルブ9は、金型3内に配置され、プレス機械2の多段モーションをバルブ9が流路100を閉弁する動きに変換可能な伝達機構8に接続されている。図示した例では、下型31及び上型32の各々にバルブ9及び当該バルブに付設された伝達機構8が配置されている。
The valve (relief valve) 9 is provided between the
以下の説明において、下型31内に配置されたバルブ9及び当該バルブに付設された伝達機構8の各々を第1バルブ91及び第1伝達機構81と呼び、上型32内に配置されたバルブ9及び当該バルブに付設された伝達機構8の各々を第2バルブ92及び第2伝達機構82と呼ぶことがある。
In the following description, the
図2は、図1に示されたプレス機械2及び金型3の一例を示す断面図である。図示した例では、プレス機械2が、上下のコモンプレート22,25を更に備えている。下側のコモンプレート22は、ボルスタ21に着脱可能に構成されている。前述した下側の緩衝材23や下型31は、コモンプレート22を介してボルスタ21に固定されている。上側のコモンプレート25は、スライド26に着脱可能に構成されている。前述した上側の緩衝材24や上型32は、コモンプレート25を介してスライド26に固定されている。
Figure 2 is a cross-sectional view showing an example of the
前述したように、増圧装置4は、プレス機械2内に配置されている。図示した例では、第1及び第2増圧装置41,42が、上下のコモンプレート22,25の間に配置されている。プレス装置2は、万が一、高圧がかかる部品や管材Pが壊れても破片が飛散しないように作業者を保護するカバー27を備えていてもよい。図示した例では、第1及び第2バルブ91,92に対向する位置においてカバー27が配置されている。
As described above, the
図3は、図2に示されたバルブ9及び当該バルブに付設された伝達機構8の一例を拡大して示す断面図である。なお、第1及び第2バルブ91,92は、略同一の形状及び機能を有している。そのため、代表して第2バルブ92を詳しく説明し、第1バルブ91については重複する説明を省略する。同様に、第1及び第2伝達機構81,82は、略同一の形状及び機能を有している。そのため、代表して第2伝達機構82を詳しく説明し、第1伝達機構81については重複する説明を省略する。
Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of an example of the
図示した例では、バルブ9(第2バルブ92)がニードルバルブとして構成され、細長い円錐形の弁体93と、該弁体93が当接する弁座面94が形成された隔壁ブロック94と、を備えている。バルブ9の構成は、図示した例に限定されず、公知の構成を適宜選択できる。弁体93の先端部が弁座面に当接すると、流路200が閉弁される。弁体93の先端部が弁座面から離間すると、流路200が開弁される。
In the illustrated example, the valve 9 (second valve 92) is configured as a needle valve and includes an elongated
バルブ9がニードルバルブであれば、弁体93と弁座面との隙間に応じて成形液の流量を滑らかに調整できる。後述するプレス機械2の多段モーションによってニードルバルブを徐々に開弁すれば、金型3内におけるウォーターハンマー現象やキャビテーション、衝撃波の発生を抑えることができ、ハイドロフォーミングシステム1や管材Pのダメージを最小限に抑えることができる。
If the
図示した例では、伝達機構8(第2伝達機構82)が、くさび機構として構成されている。伝達機構8は、少なくとも一部がくさび状に形成され、スライドモーションに対して傾斜したくさび面83Aを有する駆動部材83と、該駆動部材83のくさび面83Aに摺接するくさび面84Bを有し、該くさび面84Bを押圧されて移動する被動部材84と、を備えている。駆動部材83は、他の部材に着脱可能に構成してもよいし、他の部材と一体構造物として構成してもよい。被動部材84は、バルブ9の弁体93に固定されている。
In the illustrated example, the transmission mechanism 8 (second transmission mechanism 82) is configured as a wedge mechanism. The
なお、伝達機構8の構成は、図示した例に限定されず、カム機構であってもよいし、てこ機構であってもよいし、リンク機構であってもよい。プレス機械2が金型3を型締めする動きを金型3内のバルブ9を閉弁する動作に変換できるものであれば、公知の構成を適宜選択できる。
The configuration of the
駆動部材83は、プレス機械2による金型3の型締めに応じて、被動部材84を押圧する向きに移動する。例えば、スライド26側に配置された伝達機構8の場合、駆動部材83がスライド26からボルスタ21への向きに下降する。ボルスタ21側に配置された伝達機構8の場合、駆動部材83がボルスタ21からスライド26への向きに上昇する。換言すると、下型31及び上型32のいずれか一方に配置された駆動部材8は、下型31及び上型32の一方から他方へ向かって移動する。
The driving
駆動部材83は、バルブ9が流路200を閉弁する左右の向きに幅が変化するくさび状に形成されている。そのため、駆動部材83が型締めの向き(例えば、下向き)へ移動すると、バルブ9が流路200を閉弁する向き(例えば、左向き)へ被動部材84が押圧される。
The driving
ばねなどの付勢部材を付設してバルブ9が開弁する向きに弁体93を付勢してもよい。この態様によれば、駆動部材83が被動部材84を押圧するとき、付勢力に抗して被動部材84が移動してバルブ9が閉弁する。駆動部材83が被動部材84を押圧していないとき、付勢力によって被動部材84が移動してバルブ9が開弁する。
A biasing member such as a spring may be provided to bias the
図4は、ハイドロフォーミングシステム1を用いる成形サイクルにおいて、スライド26の位置と当該位置に応じたバルブ9の開閉とを説明する図である。本実施形態に係るプレス機械2は、図4に示すように、多段モーションを可能であり、第2の位置Bで中間停止したり、他の位置で中間停止したり、自在に加速、減速、停止することができる。図示した例では、第1の位置Aから第2の位置Bに型締めするとき、第2の位置Bの手前で減速し、スライド26の急停止を避けてショックを抑えている。
Figure 4 is a diagram explaining the position of the
第2の位置Bにおいてスライド26を中間停止させることにより、後述するように緩衝材23,24のいずれか一方を圧縮して第1及び第2バルブ91,92のいずれか一方を閉弁し、いずれか他方を開弁したまま保持し、管材Pの内部に成形液を充填してエア抜きしている。第2の位置Bから第3の位置Cに型締めし、下死点である第3の位置Cで再びスライド26を停止して加圧保持して管材Pを塑性変形させている。
By stopping the
第3の位置Cから第4の位置Bに微速でスライド26を上昇させることにより、徐々にバルブ9を開弁して金型3内におけるウォーターハンマー現象やキャビテーション、衝撃波の発生を抑えている。第2の位置Bで再び一時停止し、管材成形品の内部の成形液を排出する。再び第1の位置Aまで型開きし、管材成形品を取り出して次の工程に備えている。
The
図1及び図2に示された緩衝材23,24は、スライド26の移動に応じて圧縮可能に構成されている。ボルスタ21と下型31との間に配置された下側の緩衝材23は、スライド26の移動に応じて第1の厚みt1から該第1の厚みt1よりも薄い第2の厚みt2に圧縮可能である。スライド26と上型32との間に配置された緩衝材24は、第3の厚みt3から該第3の厚みt3よりも薄い第4の厚みt4に圧縮可能である。
The
図5及び図6は、下側の緩衝材23が上側の緩衝材24よりも弾性力が小さい場合のスライド26の位置と緩衝材23,24の厚みとを示している。さきほど説明した図2は、図4に示された第1の位置Aのスライド26を示す断面図である。図5は、図4に示された第2の位置Bのスライド26を示す断面図であり、図6は、図4に示された第3の位置Cのスライド26を示す断面図である。
Figures 5 and 6 show the position of the
スライド26が第1の位置Aに位置しているとき、図2が参照されるように、下側の緩衝材23の厚みはt1であり、上側の緩衝材24の厚みはt3である。スライド26が移動すると、下側の緩衝材23は、弾性力が大きい上側の緩衝材24よりも先に圧縮されるスライド26が第2の位置Bに位置しているとき、図5が参照されるように、下側の緩衝材23は第2の厚みt2に圧縮されている。
When the
スライド26が位置Bから位置Cに移動すると、下側の緩衝材23に加えて、上側の緩衝材24も圧縮される。スライド26が第3の位置Cに位置しているとき、図6が参照されるように、上側の緩衝材24は第4の厚みt4に圧縮されている。
When the
図2に示された第2伝達機構82は、第2緩衝材24が第3の厚みt3から第4の厚みt4に圧縮されるまで金型3を閉じる動きを第2バルブ92が流路200を閉弁する動きに変換する。同様に、第1伝達機構81は、第1緩衝材23が第1の厚みt1から第2の厚みt2に圧縮されるまで金型3を閉じる動きを第1バルブ91が流路200を閉弁する動きに変換する。
The
図7は、ハイドロフォーミングシステム1を用いたロータの製造方法の一例を説明する流れ図である。図7に示すように、ハイドロフォーミングシステム1を用いた管材成形品の製造方法は、ステップS1,S3,S4,S6,S7をすべて含み、かつステップS2,S5の少なくとも一方を含んでいることが特徴の一つである。後述するように、多軸サーボプレスを用いてステップS2,S5のいずれか一方を省略することもできる。
Figure 7 is a flow chart explaining an example of a method for manufacturing a rotor using the
ステップS1では、管材Pの一例であるロータシャフトをロータコアRの貫通孔に挿通された状態で金型3にセットする。ステップS2では、第1緩衝材23が第1の厚みt1から第2の厚みt2に圧縮されるまで金型3を閉じる動きを第1伝達機構81により第1バルブ91を閉弁する動きに変換する。ステップS3では、第1バルブ91を閉弁する。
In step S1, the rotor shaft, which is an example of the tubular material P, is inserted into the through hole of the rotor core R and set in the
ステップS4では、第1及び第2バルブ91,92のいずれか一方(例えば、第1バルブ91)が閉弁し、いずれか他方(例えば、第2バルブ92)が開弁した状態において、管材Pに成形液を充填して管材Pから空気を排出する。
In step S4, one of the first and
ステップS5では、第2緩衝材24が第3の厚みt3から第4の厚みt4に圧縮されるまで金型3を閉じる動きを第2伝達機構82により第2バルブ92を閉弁する動きに変換する。ステップS6では、第2バルブ92を閉弁する。なお、各々のステップの順番は、ステップS3が、ステップS6よりも先であってもよいし、ステップS6よりも後であってもよい。
In step S5, the movement of closing the
ステップS7では、第1及び第2バルブ91,92の双方が閉弁した状態において、管材Pに充填された成形液を加圧して該成形液の液圧により管材Pの一例であるロータシャフトを塑性変形させる。膨張したロータシャフト(管材P)が電磁鋼板などを積層したロータコアRに食い込んで両者が締結され、管材成形品の一例であるモータのロータが製造される。
In step S7, with both the first and
以上のように構成された本実施形態のハイドロフォーミングシステム1によれば、バルブ9を金型3内に配置することにより流路200を短縮できる。増圧装置4として、例えば、流量は少ないが小型で昇圧能力が高いエアハイドロブースタを採用してハイドロフォーミングシステム1の装置を小型化できる。その場合、電気式の増圧装置と違って火花が出ないため、成形液に水だけでなく可燃性の油を選択できるようになる。
According to the
本実施形態では、バルブ9が、プレス機械2の動きを伝達する伝達機構8に接続されているため、モータなどの駆動源を金型3内に追加する必要がない。バルブ9の配置を変更するために必要な部品点数が少ないため、金型3を過度に大型化しなくてもバルブ9を金型3内に配置できる。
In this embodiment, the
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。 The above-described embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The elements of the embodiments, as well as their arrangement, materials, conditions, shapes, and sizes, are not limited to those exemplified, and may be modified as appropriate. In addition, configurations shown in different embodiments may be partially substituted or combined.
例えば、スライド26を動かすマスタ軸に加えて該マスタ軸から独立して制御できるスレーブ軸を有した多軸のサーボプレスをプレス機械2として用い、第1及び第2伝達機構81,82のいずれか一方を省略し、省略された伝達機構8に対応するバルブ9をスレーブ軸で開閉するように構成してもよい。
For example, a multi-axis servo press having a master axis that moves the
この態様によれば、何らかのトラブルでプレス機械2が緊急停止してしまったとき、スライド26を動かすマスタ軸を動かせなくなっても、スレーブ軸を操作してバルブ9を開弁できるようになる。管材Pの内部や流路100,200が超高圧の状態でプレス機械2が停止してもバルブ9を開弁して安全に降圧させることができる。
According to this embodiment, when the
また、本発明で成形できる管材Pは円筒形に限定されない。管材Pの形状は、例えば、軸方向に垂直な断面が多角形の角筒状であってもよいし、円弧と弦とで構成された弓形の筒状であってもよいし、断面積が軸方向において徐々に変化する円錐台や角錐台であってもよいし、他の形状であってもよい。また、本発明の金型構造を適用できる管材成形品はロータに限定されない。例えば、卵型のカムに中空のシャフトを挿通する組み立てカムシャフトや拡径部と縮径部とを有した多段の中空シャフトを製造する場合のハイドロフォーミングにおいて、本発明の金型3の構造を適用してもよい。また、本発明を構成する増圧装置4はエアハイドロブースタに限定されない。例えば、電動機付きポンプであってもよいし、他種のポンプであってもよい。これらの態様であっても、先に説明した実施形態と同様に、ハイドロフォーミングシステム1において成形液の流路200をコンパクトに構成できる。
The pipe material P that can be molded in the present invention is not limited to a cylindrical shape. The shape of the pipe material P may be, for example, a polygonal square tube with a cross section perpendicular to the axial direction, a bow-shaped tube composed of arcs and chords, a truncated cone or pyramid whose cross-sectional area gradually changes in the axial direction, or another shape. The mold structure of the present invention is not limited to a rotor. For example, the structure of the
本発明によれば、成形液の流路をコンパクトに構成できるハイドロフォーミングシステムを提供することができる。 The present invention provides a hydroforming system that allows for a compact flow path for the forming liquid.
1…ハイドロフォーミングシステム、2…プレス機械、3…金型、4…増圧装置、5…タンク、8…伝達機構、9…バルブ、21…ボルスタ、22,25…コモンプレート、23,24…緩衝材、26…スライド、カバー27、31…下型、32…上型、41…第1増圧装置、42…第2増圧装置、81…第1伝達機構、82…第2伝達機構、83…駆動部材、84…被動部材、91…第1バルブ、92…第2バルブ、100,200…流路、110,210…配管、A,B,C…スライドの位置、P…管材、R…ロータコア、S1~S7…管材成形品の製造方法、t1,t2,t3,t4…緩衝材の厚み。 1...hydroforming system, 2...pressure booster, 3...die, 4...pressure booster, 5...tank, 8...transmission mechanism, 9...valve, 21...bolster, 22, 25...common plate, 23, 24...cushion material, 26...slide, cover 27, 31...lower die, 32...upper die, 41...first pressure booster, 42...second pressure booster, 81...first transmission mechanism, 82...second transmission mechanism, 83...driving member, 84...driven member, 91...first valve, 92...second valve, 100, 200...flow path, 110, 210...piping, A, B, C...position of slide, P...pipe, R...rotor core, S1 to S7...manufacturing method of pipe material molded product, t1, t2, t3, t4...thickness of cushioning material.
Claims (7)
前記バルブが、前記金型内に配置され、前記プレス機械の動きを前記バルブが前記流路を閉弁する動きに変換可能な伝達機構に接続されていることを特徴とする、
ハイドロフォーミングシステム。 a press machine capable of servo-controlling a slide motion; a die attached to the press machine; a pressure booster device for boosting a molding liquid filled inside a tubular material fixed to the die, thereby plastically deforming the tubular material; and a valve for opening and closing a flow path for discharging the molding liquid from the tubular material,
the valve is disposed in the die and is connected to a transmission mechanism capable of converting a movement of the press machine into a movement of the valve for closing the flow path .
Hydroforming system.
前記第1緩衝材は、前記ボルスタと前記金型との間に配置され、前記スライドの移動に応じて第1の厚みから該第1の厚みよりも薄い第2の厚みに圧縮可能であり、前記第2緩衝材は、前記スライドと前記金型との間に配置され、第3の厚みから該第3の厚みよりも薄い第4の厚みに圧縮可能であり、
前記伝達機構は、前記第1緩衝材が前記第2の厚みに圧縮されるまで前記金型を閉じる動き、前記第2緩衝材が前記第4の厚みに圧縮されるまで前記金型を閉じる動きの少なくとも一方を前記バルブが前記流路を閉弁する動きに変換する、
請求項1に記載のハイドロフォーミングシステム。 the press machine includes a bolster, a slide capable of changing a distance between the bolster and the slide by the slide motion, and at least one of a first buffer material and a second buffer material,
the first cushioning material is disposed between the bolster and the mold and is compressible from a first thickness to a second thickness smaller than the first thickness in response to movement of the slide; the second cushioning material is disposed between the slide and the mold and is compressible from a third thickness to a fourth thickness smaller than the third thickness;
the transmission mechanism converts at least one of a movement of closing the mold until the first cushioning material is compressed to the second thickness and a movement of closing the mold until the second cushioning material is compressed to the fourth thickness into a movement of the valve closing the flow path.
The hydroforming system of claim 1 .
請求項1又は2に記載のハイドロフォーミングシステム。 The slide motion is a multi-stage motion including multiple stops during one step.
3. The hydroforming system according to claim 1 or 2 .
請求項1から5のいずれか一項に記載のハイドロフォーミングシステム。6. The hydroforming system according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から4のいずれか一項に記載のハイドロフォーミングシステム。 The pressure booster is an air-hydro booster that is driven by air pressure to boost the pressure of the molding liquid, and is disposed within the press machine.
5. The hydroforming system according to claim 1 .
請求項5に記載のハイドロフォーミングシステム。 The air-hydro booster includes a main booster capable of boosting the hydraulic pressure to a predetermined hydraulic pressure that causes plastic deformation of the pipe material, and an auxiliary booster capable of boosting the hydraulic pressure at a higher speed than the main booster in a pressure range lower than the predetermined hydraulic pressure.
The hydroforming system of claim 5 .
請求項1から6のいずれか一項に記載のハイドロフォーミングシステム。 The tubular material is a rotor shaft constituting a motor, and is fixed to the die in a state where it is inserted into a rotor core, and is fastened to the rotor core by the plastic deformation.
7. The hydroforming system according to any one of claims 1 to 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020191238A JP7543099B2 (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Hydroforming System |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020191238A JP7543099B2 (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Hydroforming System |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022080204A JP2022080204A (en) | 2022-05-27 |
JP7543099B2 true JP7543099B2 (en) | 2024-09-02 |
Family
ID=81731390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020191238A Active JP7543099B2 (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Hydroforming System |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7543099B2 (en) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2845170B2 (en) | 1995-06-23 | 1999-01-13 | 東洋製罐株式会社 | Molding system for can having three-dimensional shape, can body molding apparatus, and method of manufacturing the same |
JP2004255446A (en) | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | Hydrostatic forming method of laminated plate |
JP2004308736A (en) | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Ebara Corp | Hydraulic device and its control method |
JP4259194B2 (en) | 2003-06-11 | 2009-04-30 | 日産自動車株式会社 | Hydraulic molding method and hydraulic molding apparatus |
JP4748861B2 (en) | 2001-01-19 | 2011-08-17 | 本田技研工業株式会社 | Bulge forming method |
JP4892264B2 (en) | 2006-03-30 | 2012-03-07 | 高田製薬株式会社 | Risperidone aqueous solution |
JP5144102B2 (en) | 2007-03-30 | 2013-02-13 | 京セラディスプレイ株式会社 | Method of mounting electronic circuit on substrate |
JP5625332B2 (en) | 2009-01-16 | 2014-11-19 | 株式会社リコー | Image forming method, image forming apparatus, and program |
CN105855350A (en) | 2016-03-29 | 2016-08-17 | 桂林电子科技大学 | Thin-wall metal pipe impact hydraulic forming method and device |
JP6056569B2 (en) | 2013-03-12 | 2017-01-11 | 株式会社島津製作所 | Radiography equipment |
US20170048931A1 (en) | 2014-04-21 | 2017-02-16 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Molding apparatus |
JP2022055143A (en) | 2020-09-28 | 2022-04-07 | 株式会社アイシン | Processing method of tubing material |
JP7236604B2 (en) | 2018-09-03 | 2023-03-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Management device, mounting board manufacturing system, and production order determination method |
JP7514741B2 (en) | 2020-11-17 | 2024-07-11 | 株式会社アミノ | Mold with valve function and manufacturing method for tubular molded products |
-
2020
- 2020-11-17 JP JP2020191238A patent/JP7543099B2/en active Active
Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2845170B2 (en) | 1995-06-23 | 1999-01-13 | 東洋製罐株式会社 | Molding system for can having three-dimensional shape, can body molding apparatus, and method of manufacturing the same |
JP4748861B2 (en) | 2001-01-19 | 2011-08-17 | 本田技研工業株式会社 | Bulge forming method |
JP2004255446A (en) | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | Hydrostatic forming method of laminated plate |
JP4066846B2 (en) | 2003-02-27 | 2008-03-26 | 日産自動車株式会社 | Liquid pressure forming method of laminated plate material |
JP2004308736A (en) | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Ebara Corp | Hydraulic device and its control method |
JP4259194B2 (en) | 2003-06-11 | 2009-04-30 | 日産自動車株式会社 | Hydraulic molding method and hydraulic molding apparatus |
JP4892264B2 (en) | 2006-03-30 | 2012-03-07 | 高田製薬株式会社 | Risperidone aqueous solution |
JP5144102B2 (en) | 2007-03-30 | 2013-02-13 | 京セラディスプレイ株式会社 | Method of mounting electronic circuit on substrate |
JP5625332B2 (en) | 2009-01-16 | 2014-11-19 | 株式会社リコー | Image forming method, image forming apparatus, and program |
JP6056569B2 (en) | 2013-03-12 | 2017-01-11 | 株式会社島津製作所 | Radiography equipment |
US20170048931A1 (en) | 2014-04-21 | 2017-02-16 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Molding apparatus |
JP2017515681A (en) | 2014-04-21 | 2017-06-15 | 住友重機械工業株式会社 | Molding equipment |
JP6475753B2 (en) | 2014-04-21 | 2019-02-27 | 住友重機械工業株式会社 | Molding equipment |
CN105855350A (en) | 2016-03-29 | 2016-08-17 | 桂林电子科技大学 | Thin-wall metal pipe impact hydraulic forming method and device |
JP7236604B2 (en) | 2018-09-03 | 2023-03-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Management device, mounting board manufacturing system, and production order determination method |
JP2022055143A (en) | 2020-09-28 | 2022-04-07 | 株式会社アイシン | Processing method of tubing material |
JP7493719B2 (en) | 2020-09-28 | 2024-06-03 | 株式会社アイシン | Pipe processing method |
JP7514741B2 (en) | 2020-11-17 | 2024-07-11 | 株式会社アミノ | Mold with valve function and manufacturing method for tubular molded products |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022080204A (en) | 2022-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2498825C (en) | Mechanical press apparatus | |
US4265102A (en) | Method for molding a bulge | |
US20120272708A1 (en) | Drive device for a bending press | |
JP6345050B2 (en) | Method and apparatus for precision cutting of workpieces in a press | |
RU2382241C2 (en) | Piston-cylinder assembly and hydraulic press | |
JP5047053B2 (en) | Equipment for hydroforming metal elements | |
US4977773A (en) | Double action die set for closed forging | |
FI108928B (en) | Method for joining two or more overlying blade-shaped members, metal or non-metal, and apparatus for implementing the method | |
US6817859B2 (en) | Drive device for a movable part, especially a mold closure device for an injection molding machine, and method for operating such a drive device | |
JP7514741B2 (en) | Mold with valve function and manufacturing method for tubular molded products | |
CN106739122A (en) | The electrichydraulic control press of mechanical signal commutation | |
JP7543099B2 (en) | Hydroforming System | |
JP2001314926A (en) | Apparatus for cutting out cutout section from wall section of component member formed as hollow body while component member is manufactured based on internal high tension forming method | |
CN106734461A (en) | Electrichydraulic control press with voltage stabilizing function and backhaul pressure holding function | |
JP5086651B2 (en) | Press forming equipment | |
JP5244529B2 (en) | Thickening press processing method with vertical press | |
US20020040589A1 (en) | Device and method for forming, particularly with a hydraulic clamping device | |
US5913956A (en) | Apparatus and method for progressive fracture of work pieces in mechanical presses | |
US20010013240A1 (en) | Tool cartridge having an elastic matrix | |
CN106734460B (en) | Electrichydraulic control press with hydraulically-damped control mechanism | |
JP3215488B2 (en) | Hydraulic molding method and apparatus | |
KR101289098B1 (en) | Hydroforming mold apparatus | |
JP5446743B2 (en) | Control device and method for die cushion device | |
JP2001001064A (en) | Auxiliary device for formation of press die | |
KR20010028044A (en) | manufacturing apparature of metal bellows-pipe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20210423 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230718 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240411 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240418 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240617 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240701 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240802 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240821 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7543099 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |