JPH0550149A - つば出し成形方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えば半球状に湾曲した板部材の複数個所に
複数のつば出し部を狭いピツチで任意の方向、例えば半
径中心方向に向かって容易に成形できる。 【構成】 半球状に湾曲した板状部材１をフランジ押え
３上にセツトし、次いでスライド部材８とダイス台７と
ダイス５とを下降させて、ダイス５を板状部材１の上面
に当接させ、それからも下降を続行して、板状部材１及
びフランジ押え３も下降させ、液圧室１０内の液体を加
圧して、板状部材１の各下穴の周辺部をフランジ押え３
とダイス５とで挟持する一方、ポンチ２ａ、２ｂ、２ｃ
とその先端部に付設した抜き型４ａ、４ｂ、４ｃとを相
対的に上昇させて、板状部材３の各下穴の周りにつば出
し部を成形し、次いでスライド部材８とダイス台７とダ
イス５とを上昇させる。このとき、抜き型４ａ、４ｂ、
４ｃは、ダイス５側に残り、ポンチ２ａ、２ｂ、２ｃ
は、板状部材１のつば出し部を下方へ抜ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧力容器の冷却ジヤケ
ツト等の成形時に適用するつば出し成形方法及びその装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のつば出し成形装置を図４により説
明すると、０１が湾曲した板状部材、０２がポンチ、０
３がフランジ押え、０４が抜き型、０５がダイス、０７
ａ及び０７ｂがダイス台、０９がボルスタ、０１１がア
ウターラム、０１２がインナーラムで，湾曲した板状部
材０１のつば出し部周辺を、アウターラム０１１に取付
けたフランジ押え０３と、ダイス台０７ａ上のダイス０
５とにより、抑えた状態で、インナーラム０１２に取付
けたポンチ０２を下降させて、つば出し成形を１穴ずつ
行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記図４に示す従来の
つば出し成形装置では、つば出し成形を１穴ずつ行って
おり、加工能率が悪く、多数のつば出し成形を行う場合
には、多大な工数と時間とを必要として、加工コストが
増大する。また例えば球面状部材に中心方向へのつば出
し成形を行う場合、プレス加工の性質上、一度に多方向
へのポンチの移動が困難であり、そのため、多数のつば
出し加工を一度に行うことができなかった。

【０００４】またポンチの駆動機構には、リンク機構や
液圧装置が利用されてきたが、部材の板圧が大きく，加
工力が大きく、さらにつば出し部のピツチが狭い場合、
加工力に耐えるリンク機構等のメカニカルな機構を得よ
うとすると、大型になり、スペースが不足して、設置不
可能になる。また液圧装置の場合には、圧力が高くなっ
て、危険を伴うとい問題があり、湾曲した板部材の複数
個所に複数のつば出し部を狭いピツチで任意の方向、例
えば半径中心方向に向かって成形するのが極めて困難で
あった。

【０００５】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり、その目的とする処は、湾曲した板部材の複数個
所に複数のつば出し部を狭いピツチで任意の方向、例え
ば半径中心方向に向かって容易に成形できるつば出し成
形方法及び装置を提供しようとする点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のつば出し成形方法は、湾曲した板状部材
に複数のつば出し部を成形するに当たり、前記板状部材
の複数個所に下穴を穿設し、次いで同板状部材の片側に
各下穴に対向してダイスを、残る片側に各下穴に対向し
て複数のポンチを、それぞれ設置し、次いでこれらのダ
イスとポンチとを相対的に接近させて、上記板状部材の
各下穴の周りにつば出し部を成形することを特徴として
いる。

【０００７】また本発明のつば出し成形装置は、板状部
材の複数個所に設けた各下孔にその片側で対向するダイ
スと、上記各下穴にダイスの反対側で対向する複数のポ
ンチと、同各ポンチをその軸方向に移動可能に支持する
ポンチ支持部材と、上記各ポンチの後端部に接触する耐
圧板と、上記ダイスと上記ポンチとを相対的に接離方向
に移動させる駆動手段とを具えている。

【０００８】

【作用】本発明のつば出し成形方法に前記のように構成
されており、板状部材の複数個所に下穴を穿設し、次い
で同板状部材の片側に各下穴に対向してダイスを、残る
片側に各下穴に対向して複数のポンチを、それぞれ設置
し、次いでこれらのダイスとポンチとを相対的に接近さ
せて、上記板状部材の各下穴の周りにつば出し部を成形
する。

【０００９】

【実施例】

（第１実施例）次に本発明のつば出し成形方法の実施に
使用するつば出し成形装置の第１実施例を図１により説
明すると、１が半球状に湾曲した板状部材、２ａ、２
ｂ、２ｃがポンチ、３がフランジ押え（ポンチ支持部
材）、４ａ、４ｂ、４ｃが上記ポンチ２ａ、２ｂ、２ｃ
の先端部に取付けた抜き型、５がダイスで、上記フラン
ジ押え３には、複数の例えば９個のポンチガイド孔が半
球状に湾曲した板状部材１の半径中心部を指向してお
り、これらのポンチガイド孔にポンチ２ａ、２ｂ、２ｃ
が摺動自在に嵌挿されている。

【００１０】６が耐圧板、７がダイス台、８がスライド
部材、９がボルスタで、上記耐圧板６が上記フランジ押
え３の後部に形成した中空部に摺動自在に嵌挿されて、
耐圧板６とフランジ押え３との間に液圧室１０が形成さ
れている。次に前記図１に示したつば出し成形装置によ
るつば出し成形方法を具体的に説明する。図１は、半球
状に湾曲した板状部材（半径２５００ｍｍ，板厚２０ｍ
ｍの板状部材）１の９個所に９個のつば部（内径６０ｍ
ｍ、高さ３０ｍｍのつば部）を狭いピツチ（２００ｍｍ
のピツチ）で中心方向に向かい同時に成形する場合を示
している。

【００１１】半球状に湾曲した板状部材１には、９個の
下穴（内径３５ｍｍの下穴）が２００ｍｍのピツチで格
子状に穿設されている。この板状部材１をフランジ押え
３の上にセツトして、上記各下穴とフランジ押え３に設
けた各ポンチ用ガイド穴とを一致させる。このとき、液
圧室１０内に液体を供給して、フランジ押え３を下降さ
せないように保持しておく。

【００１２】次いでスライド部材８とダイス台７とダイ
ス５とを下降させて、ダイス５を板状部材１の上面に当
接させ、それからも下降を続行して、板状部材１及びフ
ランジ押え３も下降させ、液圧室１０内の液体を加圧し
て、板状部材１の各下穴の周辺部をフランジ押え３とダ
イス５とで挟持する。その際、必要とする圧力は、約２
３０ｔｏｎで、約４０ｋｇ／ｃｍ² になる。この圧力
は、リリーフ弁を用いて、一定に保持する。

【００１３】このとき、ポンチ２ａ、２ｂ、２ｃとこれ
らポンチの先端部に付設した抜き型４ａ、４ｂ、４ｃと
は、耐圧板６により支持されて、下降しない。つまりこ
れらのポンチ２ａ、２ｂ、２ｃと抜き型４ａ、４ｂ、４
ｃが、下降してくるスライド部材８とダイス台７とダイ
ス５と板状部材３とフランジ押え３とに対し相対的に上
昇して、板状部材３の各下穴の周りにつば出し部が成形
される。

【００１４】次いでスライド部材８とダイス台７とダイ
ス５とを上昇させる。が、上記ポンチ２ａ、２ｂ、２ｃ
の先端部の径は、成形後のスプリングバツクを見込ん
で、抜き型４ａ、４ｂ、４ｃの径よりも、５ｍｍ程度細
くしてある。そのため、抜き型４ａ、４ｂ、４ｃがダイ
ス５側に残り、ポンチ２ａ、２ｂ、２ｃが板状部材１の
つば出し部を下方へ抜ける。

【００１５】この加工では、耐圧板６とポンチ２ａ、２
ｂ、２ｃとがフランジ押え３の内周面及びポンチガイド
孔面とを摺動するが、これらの摺動部には、油が供給さ
れるので、焼付きや摩耗が発生し難い。また加工終了時
期は、つば出し部により変わり，一定でないが、このタ
イムラグに対応できるようにポンチ２ａ、２ｂ、２ｃの
先端細径部の長さを必要なストロークよりも１５ｍｍ程
度長くしている。この加工進行のタイムラグにより、各
つば出し部での最大加工力に対する時間にも、ずれが生
じて、全体の加工力の低下（約９００ｔｏｎ→約７５０
ｔｏｎ）が認められた。

【００１６】以上のつば出し成形方法により、半球状に
湾曲した板状部材（半径２５００ｍｍ，板厚２０ｍｍの
板状部材）の９個所に９個のつば部（内径６０ｍｍ、高
さ３０ｍｍのつば部）を狭いピツチ（２００ｍｍのピツ
チ）で半径中心方向に向かって同時に成形可能になっ
た。 （第２実施例）次に本発明のつば出し成形方法の実施に
使用するつば出し成形装置の第２実施例を図２により説
明すると、１が半球状に湾曲した板状部材、２２ａ、２
２ｂ、２２ｃがポンチ、２４がフランジ押え（ポンチ支
持部材）、２３ａ、２３ｂ、２３ｃが上記ポンチ２２
ａ、２２ｂ、２２ｃの先端部に取付けた抜き型、２４が
フランジ押え、３０が同フランジ押え２４を支持するア
ウターラムで、同フランジ押え２４には、９個のポンチ
ガイド孔が板状部材１の湾曲半径の中心部を指向してお
り、これらのポンチガイド孔にポンチ２２ａ、２２ｂ、
２２ｃが摺動自在に嵌挿されている。

【００１７】２６が上記フランジ押え２４内に摺動自在
に嵌挿したガイド金具、２７ａ、２７ｂ、２７ｃがポン
チ２２ａ、２２ｂ、２２ｃと同数のポンチ押し治具で、
上記ガイド金具２６には、上記各ポンチガイド孔に連通
する各治具ガイド孔が穿設されて、これらの治具ガイド
孔にポンチ押し治具２７ａ、２７ｂ、２７ｃが摺動自在
に嵌挿されている。３３ａ、３３ｂ、３３ｃが上記ポン
チ２２ａ、２２ｂ、２２ｃと上記ポンチ押し治具２７
ａ、２７ｂ、２７ｃとの間に形成した液圧室である。ま
た２８が上記ポンチ押し治具２７ａ、２７ｂ、２７ｃの
背後（上方）に配設した耐圧板、２９が同耐圧板２８を
支持するインナーラムである。

【００１８】２５が上記フランジ押え２４の下方に配設
したダイス、３１がダイス台、３２がボルスターであ
る。次に前記図２に示したつば出し成形装置によるつば
出し成形方法を具体的に説明する。図２は、半球状に湾
曲した板状部材（半径３０００ｍｍ，板厚１６ｍｍの板
状部材）１の９個所に９個のつば部（内径６０ｍｍ、高
さ２５ｍｍのつば部）を狭いピツチ（４００ｍｍのピツ
チ）で半径中心方向に向かって成形する場合を示してい
る。

【００１９】半球状に湾曲した板状部材１には、９個の
下穴（内径３５ｍｍの下穴）が２００ｍｍのピツチで格
子状に穿設されている。この板状部材１をダイス２５の
上にセツトして、上記各下穴とダイス２５の各孔とを一
致させる。次いでアウターラム３０とフランジ押え２４
とを下降させ、フランジ押え２４を板状部材１の上面に
当接させて、板状部材１を固定する。これは、つば出し
成形時に、つば出し部周りの変形を防止するためであ
り、アウターラム３０の荷重は、１８０ｔｏｎ程度であ
る。

【００２０】次いでインナーラム２９と耐圧板２８とを
下降させ、耐圧板２８をポンチ押し治具２７ｂに接触さ
せて、同ポンチ押し治具２７ｂを下降させる。合計９個
あるポンチ押し治具２７ａ、２７ｂ、２７ｃの長さは、
１０ｍｍピツチで５種類あり、先ず初めに耐圧板２８が
中心に位置するポンチ押し治具２７ｂに接触して、これ
を下降させる。次に耐圧板２８がポンチ押し治具２７
ａ、２７ｃ（力が釣り合うように中心部のポンチ押し治
具２７ｂに対して対称位置にある２つのポンチ押し治具
２７ａ、２７ｃ）に接触して、これを下降させる。この
ように各ポンチ押し治具は、２つがペアになって、下降
する。

【００２１】上記ポンチ押し治具２７ａ、２７ｂ、２７
ｃの下降は、液圧室３３ａ、３３ｂ、３３ｃの作動油を
圧縮し、ポンチ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを押し出して，
下降させることになり、抜き型２３ａ、２３ｂ、２３ｃ
を各下穴に圧入して、つば出し部を成形する。ポンチ２
２ａ、２２ｂ、２２ｃは、フランジ押え２４に設けたポ
ンチガイド孔に沿って移動するので、半球状に湾曲した
板状部材１の半径中心方向に向かってつば出し加工を行
う。なおポンチ２２ａ、２２ｂ、２２ｃの先端部の径
は、成形後のスプリングバツクを見込んで、抜き型４
ａ、４ｂ、４ｃの径よりも、５ｍｍ程度細くしてある。
そのため、抜き型４ａ、４ｂ、４ｃがダイス５側に残
り、インナーラム２９及びアウターラム３０を上昇させ
たときには、ポンチ２２ａ、２２ｂ、２２ｃが板状部材
１のつば出し部を上方へ抜ける。

【００２２】なお１つのつば出しを行うのに必要な加工
力は、約７０ｔｏｎであり、９つのつば出しを同時に行
うと、約６３０ｔｏｎの加工力が必要になる。一方、イ
ンナーラム２９の能力は、５００ｔｏｎであり、加工力
が不足するが、この点は、ポンチ押し治具２７ａ、２７
ｂ、２７ｃの長さを変えて、最高荷重点に達する時期を
各つば出し部でずらせて、総加工力を約４７０ｔｏｎに
低減することにより、対処している。

【００２３】図３は、この加工時のインナーラム９のス
トロークと加工力との関係を示している。加工は、中央
のつば出し部（ＮＯ５）から開始し、次にストロークが
１０ｍｍ増加する毎に、ＮＯ１、ＮＯ９の２個所、ＮＯ
３、ＮＯ７の２個所、ＮＯ２、ＮＯ８の２個所、ＮＯ
４、ＮＯ６の２個所と力が釣り合う２個所のつば出し部
の加工を開始する。

【００２４】そのため、各つば出し部の最高荷重点に達
するストロークは、約１０ｍｍずれており、総加工力が
低減する。また液圧室３３ａ、３３ｂ、３３ｃのポンチ
押し治具側面積とポンチ側面積との比を変えることによ
り、インナーラム９で必要な荷重のより一層の低減も可
能になる。以上のつば出し成形方法により、半球状に湾
曲した板状部材（半径３０００ｍｍ，板厚１６ｍｍの板
状部材）の９個所に９個のつば部（内径６０ｍｍ、高さ
２５ｍｍのつば部）を狭いピツチ（４００ｍｍのピツ
チ）で中心方向に向かって成形可能になった。

【００２５】

【発明の効果】本発明のつば出し成形方法に前記のよう
に板状部材の複数個所に下穴を穿設し、次いで同板状部
材の片側に各下穴に対向してダイスを、残る片側に各下
穴に対向して複数のポンチを、それぞれ設置し、次いで
これらのダイスとポンチとを相対的に接近させて、上記
板状部材の各下穴の周りにつば出し部を成形するので、
湾曲した板部材の複数個所に複数のつば出し部を狭いピ
ツチで任意の方向、例えば半径中心方向に向かって容易
に成形できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のつば出し成形方法の実施に使用するつ
ば出し成形装置の第１実施例を示す縦断側面図である。

【図２】同つば出し成形装置の第２実施例を示す縦断側
面図である。

【図３】同つば出し成形装置による加工時のインナーラ
ムのストロークと加工力との関係を示す説明図である。

【図４】従来のつば出し成形装置を示す縦断側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 湾曲した板状部材 ５、２５ ダイス ２ａ〜２ｃ ポンチ ２２ａ〜２２ｃ ポンチ ３、２４ ポンチ支持部材 ６、２８ 耐圧板 ７、８ 駆動手段 ２９、３０ 駆動手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湾曲した板状部材に複数のつば出し部を
   成形するに当たり、前記板状部材の複数個所に下穴を穿
   設し、次いで同板状部材の片側に各下穴に対向してダイ
   スを、残る片側に各下穴に対向して複数のポンチを、そ
   れぞれ設置し、次いでこれらのダイスとポンチとを相対
   的に接近させて、上記板状部材の各下穴の周りにつば出
   し部を成形することを特徴としたつば出し成形方法。
2. 【請求項２】 湾曲した板状部材に複数のつば出し部を
   成形するつば出し成形装置において、前記板状部材の複
   数個所に設けた各下孔にその片側で対向するダイスと、
   上記各下穴にダイスの反対側で対向する複数のポンチ
   と、同各ポンチをその軸方向に移動可能に支持するポン
   チ支持部材と、上記各ポンチの後端部に接触する耐圧板
   と、上記ダイスと上記ポンチとを相対的に接離方向に移
   動させる駆動手段とを具えていることを特徴としたつば
   出し成形装置。