(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイスと、ポンチと、ブランクホルダとを備え、ダイスとポンチとの一方を下型、他方を上下動自在な上型とし、上型の下降により、ブランクホルダとブランクホルダに対向するダイスのダイフェース部との間にブランクの周辺部を挟持した状態でポンチによりブランクをダイスの成形凹部に押し込んで絞り成形する装置において、
ダイフェース部を構成する、ダイス本体に対し可動の可動ダイフェースと、可動ダイフェースに対向する、ブランクホルダ本体に対し可動の可動ブランクホルダとを設け、
可動ダイフェース及び可動ブランクホルダをダイスの成形凹部に向けて外方から内方に進退自在とし、
ブランクの押し込みに伴い可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを外方から内方に前進させる駆動手段を設け、
可動ダイフェース及び可動ブランクホルダは、外側端位置でブランクを挟持し、ブランクがポンチに当接した時点で外側端位置から内側へ向かって移動を開始するようにした
ことを特徴とする絞り成形装置。
【請求項２】
ダイスと、ポンチと、ブランクホルダとを備え、ダイスとポンチとの一方を下型、他方を上下動自在な上型とし、上型の下降により、ブランクホルダとブランクホルダに対向するダイスのダイフェース部との間にブランクの周辺部を挟持した状態でポンチによりブランクをダイスの成形凹部に押し込んで絞り成形する装置において、
ダイフェース部の一部をダイス本体に対し可動の可動ダイフェースで構成して、可動ダイフェースの端部に隣接するダイフェース部をダイス本体に一体の固定ダイフェースで構成すると共に、ブランクホルダの可動ダイフェースに対向する部分と固定ダイフェースに対向する部分とを夫々ブランクホルダ本体に対し可動の可動ブランクホルダとブランクホルダ本体に一体の固定ブランクホルダとで構成し、
可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを、ダイスの成形凹部に向けて外方から内方に進退自在とすると共に、固定ダイフェース及び固定ブランクホルダに対し高さ方向に変位自在とし、
ブランクの押し込みに伴い可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを外方から内方に前進させる第１駆動手段と、可動ダイフェースとポンチとの間で引張られるブランク部分の傾斜角と固定ダイフェースとポンチとの間で引張られるブランク部分の傾斜角とが一致するように可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを高さ方向に変位させる第２駆動手段とを設ける、
ことを特徴とする絞り成形装置。
【請求項３】
可動ダイフェースとダイス本体との間及び可動ブランクホルダとブランクホルダ本体との間に夫々楔状の摺動部材を介設し、両摺動部材を第２駆動手段により摺動させて、可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを高さ方向に変位させることを特徴とする請求項２に記載の絞り成形装置。
【請求項４】
絞り深さの比較的浅い製品部分となるブランク部分の周辺部を挟持するダイフェース部を固定ダイフェースで構成し、絞り深さの比較的深い製品部分となるブランク部分の周辺部を挟持するダイフェース部を可動ダイフェースで構成することを特徴とする請求項２又は３に記載の絞り成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブランクを車体のサイドパネルやフロントフェンダといった所定の製品形状に絞り成形する絞り成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の絞り成形装置は、図６に示す如く、ダイス１と、ポンチ２と、ブランクホルダ３とを備え、ダイス１とポンチ２との一方を下型、他方を上下動自在な上型とし、上型の下降により、ブランクホルダ３とこれに対向するダイス１のダイフェース部１ａとの間にブランクａの周辺部を挟持した状態でポンチ２によりブランクａをダイス１の成形凹部１ｂに押し込み、ブランクａを所定の製品形状に絞り成形するように構成されている。
【０００３】
ところで、絞り成形には、ブランクの周辺部を完全にロックし得るように挟持し、ブランクの伸びだけで成形を行う張出し成形と、ブランクの周辺部を張力によるずれを許容し得るように挟持し、ブランクを引き込みつつ成形を行う深絞り成形とがある。
【０００４】
そして、深絞り成形では、ダイス１のダイラジアス部１ｃにおける初期曲げによってブランクａに生ずるショックラインｓがブランクの引き込みに伴ってダイラジアス部１ｃから引き離される。そのため、シャットハイト状態で製品カットラインｃの近傍にダイラジアス部１ｃが位置するような、図６（Ａ）に示す如き形状にダイス１を形成すると、製品部分にショックラインｓが入り込んでしまう。
そこで、従来は、シャットハイト状態でダイラジアス部１ｃが製品カットラインｃから充分に離間するように、図６（Ｂ）に示す如くダイス１の成形凹部１ｂを大きく成形し、製品部分にショックラインｓが入り込まないようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した図６（Ｂ）に示す従来例では、成形凹部１ｂが大きくなる分スクラップになる部分の長さが増し、素材歩留りが悪くなる不具合がある。
本発明は、以上の点に鑑み、製品部分にショックラインが入り込まないようにして、且つ、歩留りを向上し得るようにした絞り成形装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、ダイスと、ポンチと、ブランクホルダとを備え、ダイスとポンチとの一方を下型、他方を上下動自在な上型とし、上型の下降により、ブランクホルダとブランクホルダに対向するダイスのダイフェース部との間にブランクの周辺部を挟持した状態でポンチによりブランクをダイスの成形凹部に押し込んで絞り成形する装置において、ダイフェース部を構成する、ダイス本体に対し可動の可動ダイフェースと、可動ダイフェースに対向する、ブランクホルダ本体に対し可動の可動ブランクホルダとを設け、可動ダイフェース及び可動ブランクホルダをダイスの成形凹部に向けて外方から内方に進退自在とし、ブランクの押し込みに伴い可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを外方から内方に前進させる駆動手段を設け、可動ダイフェース及び可動ブランクホルダは、外側端位置でブランクを挟持し、ブランクがポンチに当接した時点で外側端位置から内側へ向かって移動を開始するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
上記の如く可動ダイフェース及び可動ブランクホルダをブランクの押し込みに伴って外方から内方に前進させると、可動ダイフェースと可動ブランクホルダとの間からブランクを引き込まなくても、ブランクをこれに無理をかけずに深く絞り成形できる。そのため、可動ダイフェースと可動ブランクホルダとの間にブランクの周辺部をロック状態で挟持することが可能になり、ショックラインは可動ダイフェースの内縁のダイラジアス部に留まる。従って、シャットハイト状態でダイラジアス部が製品カットラインの近傍に位置するようにダイスを形成しても、ショックラインは製品部分に入り込まない。その結果、スクラップになる部分の長さを可及的に短くして素材歩留りを向上させることができる。
【０００８】
ところで、ダイフェース部及びブランクホルダを周方向の複数区域に分割して、これら各区域を全て可動ダイフェース及び可動ブランクホルダで構成することも考えられるが、進退方向の異なる可動ダイフェース同士及び可動ブランクホルダ同士を隣接させると、可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを外方に後退させたとき、可動ダイフェース間及び可動ブランクホルダ間に隙間があき、この部分ではブランクを挟持できなくなる。従って、進退方向の異なる可動ダイフェース間の区域をダイス本体に一体の固定ダイフェースで構成すると共に、固定ダイフェースに対向するブランクホルダの部分をブランクホルダ本体に一体の固定ブランクホルダで構成し、ブランクの周辺部を可動ダイフェース及び可動ブランクホルダと固定ダイフェース及び固定ブランクホルダとで全周に亘って挟持し得るようにすることが望ましい。
【０００９】
この場合、可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを成形凹部に向けて外方から内方に単純に前進させると、ブランクの押し込み途中で、可動ダイフェースが内方端位置（可動ダイフェースのダイラジアス部が固定ダイフェースのダイラジアス部に合致する位置）に達していない状態では、固定ダイフェースとポンチとの間で引張られるブランク部分の傾斜角と可動ダイフェースとポンチとの間で引張られるブランク部分の傾斜角とが一致しなくなり、固定ダイフェースと可動ダイフェースとの境界部においてブランクに皺が発生する。
【００１０】
この場合、可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを、ダイスの成形凹部に向けて外方から内方に進退自在とすると共に、固定ダイフェース及び固定ブランクホルダに対し高さ方向に変位自在とし、ブランクの押し込みに伴い可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを外方から内方に前進させる第１駆動手段と、可動ダイフェースとポンチとの間で引張られるブランク部分の傾斜角と固定ダイフェースとポンチとの間で引張られるブランク部分の傾斜角とが一致するように可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを高さ方向に変位させる第２駆動手段とを設ければ、上記境界部における皺の発生を防止でき、有利である。
尚、可動ダイフェースとダイス本体との間及び可動ブランクホルダとブランクホルダ本体との間に夫々楔状の摺動部材を介設し、両摺動部材を第２駆動手段により摺動させて、可動ダイフェース及び可動ブランクホルダを高さ方向に変位させるように構成すれば、高さ方向の変位制御を簡単な構造で確実に行うことができ、有利である。
【００１１】
また、可動ダイフェースと固定ダイフェースとを混設する場合は、絞り深さの比較的浅い製品部分となるブランク部分の周辺部を挟持するダイフェース部を固定ダイフェースで構成し、絞り深さの比較的深い製品部分となるブランク部分の周辺部を挟持するダイフェース部を可動ダイフェースで構成して、固定ダイフェースのダイラジアス部で発生するショックラインが製品部分に入り込まないようにすることが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１に示す如き車体のサイドパネルＳＰを絞り成形する装置に本発明を適用した実施形態について説明する。
絞り成形装置は、図２及び図３に示す如く、上型たるダイス１０と、下型たるポンチ２０と、ポンチ２０を囲うように設けたブランクホルダ３０とで構成され、ダイス１０をラム等のプレス用駆動源で上下動させると共に、ブランクホルダ３０を図外の付勢手段で上方に付勢し、ダイス１０の下降で、先ず、ブランクホルダ３０とこれに対向するダイス１０のダイフェース部との間にブランクａの周辺部を挟持し、引続くダイス１０の下降に伴いポンチ２０によりブランクａをダイス１０の成形凹部１０ａに押し込み、ブランクａをサイドパネルＳＰの形状に絞り成形するように構成されている。
【００１３】
サイドパネルＳＰは、ルーフサイドレール部ＳＰａやサイドシル部ＳＰｂや前後両端部の絞り深さが他部より深くなっており、これら絞り深さの深い製品部分の周辺に位置するダイフェース部の部分とブランクホルダ３０の部分とを、夫々、内縁にダイラジアス部１１ａを有するダイス本体に対し可動の可動ダイフェース１１と、ブランクホルダ本体に対し可動の可動ブランクホルダ３１とで構成し、他の製品部分の周辺に位置するダイフェース部の部分とブランクホルダ３０の部分とを、夫々、内縁にダイラジアス部１２ａを有するダイス本体に一体の固定ダイフェース１２と、ブランクホルダ本体に一体の固定ブランクホルダ３２とで構成している。
【００１４】
可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１は、ダイス１０の成形凹部１０ａに向けて外方から内方に進退自在であり、即ち、ブランクａの長手方向をＸ軸方向、幅方向をＹ軸方向として、ルーフサイドレール部ＳＰａとサイドシル部ＳＰｂの周辺に位置する可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１をＹ軸方向外方から内方に進退自在とし、サイドパネルＳＰの前端部と後端部の周辺に位置する可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１をＸ軸方向外方から内方に進退自在としている。可動ダイフェース１１と可動ブランクホルダ３１とは、ダイス１０の下降でブランクａの周辺部を挟持する際に、可動ブランクホルダ３１に形成した凸部３１ｂが可動ダイフェース１１に形成した凹部１１ｂに嵌合して相互に連結されるようになっている。そして、ブランクホルダ３０上に、可動ブランクホルダ３１に連結される第１駆動手段たる油圧シリンダ３４を設け、該油圧シリンダ３４により可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１を外方から内方に進退させるようにしている。
【００１５】
また、可動ダイフェース１１とダイス本体との間及び可動ブランクホルダ３１とブランクホルダ本体との間には、夫々、外方から内方に摺動自在な楔状の摺動部材１３，３３が介設されている。可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１は、両摺動部材１３，３３が外方端位置に存するとき、固定ダイフェース１２及び固定ブランクホルダ３２と面一になり、両摺動部材１３，３３を外方端位置から内方に摺動させたとき、固定ダイフェース１２及び固定ブランクホルダ３２に対し下方に変位する。
【００１６】
両摺動部材１３，３３は、ダイス１０を下降させたとき、ダイス１０側の摺動部材１３に垂設したピン１３ａがブランクホルダ３０側の摺動部材３３のピン穴３３ａに嵌合して相互に連結されるようになっている。そして、ダイス１０に、摺動部材１３に連結される第２駆動手段たる油圧シリンダ１４を設け、該油圧シリンダ１４により両摺動部材１３，３３を摺動させ、可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１を固定ダイフェース１２及び固定ブランクホルダ３２に対し高さ方向に変位させるようにしている。
【００１７】
尚、可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１には、ピン１３ａに対する干渉逃げのための図示しない逃げ溝が形成されており、また、可動ブランクホルダ３１の高さ方向の変位を許容し得るよう、油圧シリンダ３４を可動ブランクホルダ３１に上下方向の自由度を持って連結している。
【００１８】
可動と固定の各ダイフェース１１，１２には、可動と固定の各ブランクホルダ３１，３２に形成した凹溝３１ｃ，３２ｃと協働する、ブランクａの滑り止め用のビード１１ｃ，１２ｃが形成されている。ここで、可動ダイフェース１１のビード１１ｃと可動ブランクホルダ３１の凹溝３１ｃは、ブランクａの周辺部をロック状態で挟持し得るように形成され、一方、固定ダイフェース１２のビード１２ｃと固定ブランクホルダ３２の凹溝３２ｃは、ブランクａの周辺部を張力によるずれを許容する状態で挟持し得るように形成される。尚、可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１の両端部では張力によるブランクａのずれを許容し得るようにしている。
【００１９】
絞り成形に際しては、可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１を外方端位置に後退させると共に、両摺動部材１３，３３を外方端位置に後退させて可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１を固定ダイフェース１２及び固定ブランクホルダ３２と面一にした状態でブランクａをセットし、次いでダイス１０を下降させる。これによれば、先ず、図４（Ａ）に示すように可動ダイフェース１１と可動ブランクホルダ３１との間及び固定ダイフェース１２と固定ブランクホルダ３２との間にブランクａの周辺部が挟持され、次いでブランクａがポンチ２０に当接して絞り成形が開始される。そして、この成形開始時点から油圧シリンダ３４により可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１を内方に前進させ始める。
【００２０】
この場合、可動ダイフェース１１のダイラジアス部１１ａは固定ダイフェース１２のダイラジアス部１２ａより外方に位置しているため、可動ダイフェース１１が固定ダイフェース１２と面一であると、図４（Ｂ）に仮想線で示すように、可動ダイフェース１１とポンチ２０との間で引張られるブランク部分の傾斜角が固定ダイフェース１２とポンチ２０との間で引張られるブランク部分の傾斜角よりも小さくなり、可動ダイフェース１１と固定ダイフェース１２との境界部においてブランクａに皺が発生する。そこで、油圧シリンダ１４により両摺動部材１３，３３を内方に前進させて、可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１を下方に変位させ、図４（Ｂ）に実線で示すように、可動ダイフェース１１とポンチ２０との間で引張られるブランク部分の傾斜角を固定ダイフェース１２とポンチ２０との間で引張られるブランク部分の傾斜角に等しくしている。
【００２１】
また、可動ダイフェース１１が図４（Ｃ）に示す位置に前進すると、可動ダイフェース１１を下方に変位させたままそれ以上内方に前進させた場合には、可動ダイフェース１１とポンチ２０との間で引張られるブランク部分の傾斜角が固定ダイフェース１２とポンチ２０との間で引張られるブランク部分の傾斜角よりも大きくなる。そこで、図４（Ｃ）に示す位置からは、両摺動部材１３，３３を外方に後退させて可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１を上方に変位させつつ内方に前進させ、シャットハイト状態で図４（Ｄ）に示すように可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１を内方端位置に前進させると共に固定ダイフェース１２及び固定ブランクホルダ３２と面一にし、可動ダイフェース１１のダイラジアス部１１ａを固定ダイフェース１２のダイラジアス部１２ａに合致させる。
【００２２】
かくて、油圧シリンダ３４は、図５のａ線で示す如く、成形開始時点からシャットハイト時点まで伸び側に作動されるが、油圧シリンダ１４は、図５のｂ線で示す如く、成形開始時点から途中まで伸び側に作動され、その後縮み側に作動される。かかる油圧シリンダ１４，３４の作動制御は油圧サーボ回路を用いて行う。
【００２３】
ところで、ブランクａの周辺部は可動ダイフェース１１と可動ブランクホルダ３１との間においてロック状態で挟持されるが、可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１が内方に前進するため、ブランクａをこれに無理をかけずに深く絞り込むことができる。そして、可動ダイフェース１１のダイラジアス部１１ａにおいてブランクａに発生するショックラインｓは図２に示すようにダイラジアス部１１ａに留まり、シャットハイト状態でダイラジアス部１１ａが製品カットラインｃの近傍に位置するようにダイ１０を形成しても、製品部分にショックラインｓが入り込むことはない。かくて、スクラップになる部分の長さを可及的に減少して素材歩留りを向上させることができる。
【００２４】
尚、固定ダイフェース１２と固定ブランクホルダ３２との間に挟持されるブランクａの周辺部はそのずれが許容されるため、固定ダイフェース１２のダイラジアス部１２ａにおいてブランクａに発生するショックラインｓは、図３に示すように、ダイラジアス部１２ａから引き離される。そして、図示のものでは、ダイラジアス部１２ａと製品カットラインｃとの間の間隔を余り広く取っていないため、ショックラインｓが製品カットラインｃの内側に入り込むが、ショックラインｓが入り込んだ製品部分は、後加工で仮想線示の如く折曲げられて窓ガラスの装着部になる部分であって、外観上問題はない。また、この部分ではスクラップの長さが増加するが、この部分はブランクａのコーナー部分に位置するから、コイル材から打抜くブランクａのＸ軸方向やＹ軸方向の長さを増す必要はなく、素材歩留りへの悪影響は生じない。
【００２５】
以上の如くして絞り成形を完了すると、ダイス１０を上昇させて絞り成形されたブランクａを取出す。尚、シャットハイト状態において、摺動部材１３，３３は外方端位置に後退しているが、可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１は内方端位置に前進しており、そのため、ブランクａを取出した後、次のブランクａのセットに備えて、可動ダイフェース１１及び可動ブランクホルダ３１を外方端位置に後退させる必要がある。この場合、可動ブランクホルダ３１は油圧シリンダ３４によって後退させることができるが、ダイス１０の上昇によって可動ダイフェース１１と可動ブランクホルダ３１との連結が解かれるため、可動ダイフェース１１を油圧シリンダ３４によって後退させることはできない。従って、可動ダイフェース１１を外方に付勢する図外の付勢手段を設け、ダイス１０の上昇で可動ダイフェース１１の凹部１１ｂが可動ブランクホルダ３１の凸部３１ｂから離脱したとき、付勢手段の付勢力で可動ダイフェース１１が外方端位置に戻されるようにする。また、ダイス１０を上昇させると、ダイス１０側の摺動部材１４とブランクホルダ３０側の摺動部材３４との連結も解かれるため、ブランクホルダ３０側の摺動部材３４を外方端位置に保持しておく上で、該摺動部材３４を外方に付勢する付勢手段を設けることが望ましい。
【００２６】
以上、上型としてダイス１０を用いた実施形態について説明したが、ダイスを下型、ポンチを上型とする絞り成形装置にも同様に本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明装置の一例の下型部分の平面図
【図２】  図１のII-II線截断側面図
【図３】  図１のIII-III線截断側面図
【図４】  （Ａ）〜（Ｄ）図１のIV-IV線で截断した部分における成形時の可動ダイフェース及び可動ブランクホルダの動きを示す図
【図５】  第１と第２の各駆動手段たる各油圧シリンダの作動を示すグラフ
【図６】  （Ａ）（Ｂ）従来例の截断側面図
【符号の説明】
ａ  ブランク                    １０  ダイス
１０ａ  成形凹部                    １１  可動ダイフェース
１２  固定ダイフェース            １３  摺動部材
１４  油圧シリンダ（第２駆動手段）
２０  ポンチ                      ３０  ブランクホルダ
３１  可動ブランクホルダ          ３２  固定ブランクホルダ
３３  摺動部材                    ３４  油圧シリンダ（第１駆動手段）
【図１】
0003727402.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003727402.tif 000005
【図５】
0003727402.tif 000006
【図６】
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