(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状をなす被加工材の端縁部に直角に曲げ成形されている直角折曲部の先端に、内側に曲げられた負角折曲部を形成するためのプレス成形方法であって、
直角曲刃を前記直角折曲部の外面に沿わせた状態でその直角折曲部と平行に被加工材を変位させることで、前記直角折曲部の基端側部分における直角姿勢を保持しつつ、
前記直角折曲部の先端縁を変位方向に対して傾斜した傾斜曲刃により内側へ誘導してストッパに突き当てることにより、前記直角折曲部の先端部を前記直角曲刃と前記傾斜曲刃とに沿う形状に座屈させて前記負角折曲部を成形することを特徴とするプレス成形方法。
【請求項２】
板状をなす被加工材の端縁部に直角に曲げ成形されている直角折曲部の先端に、内側に曲げられた負角折曲部を形成するためのプレス成形方法であって、
被加工材における前記直角折曲部の基端の角縁部に、部分的に内側へ突出することにより前記直角折曲部を直角姿勢に保持する補強部を形成し、
前記直角折曲部と平行に前記被加工材を変位させることで、前記直角折曲部の基端側部分における直角姿勢を保持しつつ、
前記直角折曲部の先端縁を内側へ湾曲した湾曲曲刃に摺接させることにより、前記補強部よりも先端側の部分を内側へ湾曲させて前記負角折曲部を成形することを特徴とするプレス成形方法。
【請求項３】
板状をなす被加工材の端縁部に直角に曲げ成形されている直角折曲部の先端に、内側に曲げられた負角折曲部を形成するために用いるプレス成形型であって、
直角曲刃を前記直角折曲部の外面に沿わせた状態でその直角折曲部と平行に被加工材を変位させることで、前記直角折曲部の基端側部分を直角姿勢に保持する可動型と、
この可動型の変位方向に対して傾斜し前記直角折曲部の先端縁を内側へ誘導する傾斜曲刃と、
この傾斜曲刃により誘導された前記直角折曲部の先端縁が突き当てられるストッパとを備えてなり、
前記直角折曲部の先端部を前記ストッパに突き当てることにより前記直角曲刃と前記傾斜曲刃とに沿う形状に座屈させて前記負角折曲部を成形する構成としたことを特徴とするプレス成形型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状をなす被加工材の端縁部に直角に曲げ成形されている直角折曲部の先端に、内側に曲げられた負角折曲部を形成するためのプレス成形方法及びこれに用いるプレス成形型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１０に示すように、板状をなす被加工材１の端縁部に直角に曲げ成形されている直角折曲部１Ａの先端部に、内側に曲げられた負角折曲部１Ｂを成形する場合、次のような方法が採られていた。
【０００３】
直角折曲部１Ａが成形済みの被加工材１を図９に示すプレス機２に移し替え、楔形の駆動カム３を下降させることにより、下型４に設けた従動インナカム５を直角折曲部１Ａに対して内側から接近させると同時に、従動インナカム５に設けた従動アウタカム６を直角折曲部１Ａに対して外側から接近させ、従動インナカム５の曲刃５Ａと従動アウタカム６の曲刃６Ａとの間で直角折曲部１Ａの先端部を内側へ曲げ変形させ、もって負角折曲部１Ｂを得る。
【０００４】
負角折曲部１Ｂの成形後は、駆動カム３を上方へ退避させると、復帰バネ７Ａ，７Ｂの弾力によって従動インナカム５と従動アウタカム６とが直角折曲部１Ａ及び負角折曲部１Ｂから離間する。すると、従動インナカム５が図９に二点鎖線で示すように負角折曲部１Ｂの先端縁よりもさらに内側の位置に退避するため、負角折曲部１Ｂの成形が済んだ被加工材１を上方へ抜き取るようにして取り出すことができるようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように直角折曲部１Ａを内側と外側から曲刃５Ａ，６Ａで挟むように押圧して負角折曲部１Ｂを成形する場合には、その曲刃５Ａ，６Ａを移動させるためのカム機構が必要であるため、プレス機構の構造が複雑になると共に大型化するという問題がある。
尚、この対策として曲刃５Ａを固定して設けることが考えられるが、成形後の被加工材１の取り出しのために負角折曲部１Ｂよりも内側の位置へ退避させる必要があるため、カム機構は必要となり、やはり構造の複雑化と大型化を避けることはできない。
【０００６】
本願発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、プレス機構の構造の簡素化と小型化を図ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、板状をなす被加工材の端縁部に直角に曲げ成形されている直角折曲部の先端に、内側に曲げられた負角折曲部を形成するためのプレス成形方法であって、直角曲刃を前記直角折曲部の外面に沿わせた状態でその直角折曲部と平行に被加工材を変位させることで、前記直角折曲部の基端側部分における直角姿勢を保持しつつ、前記直角折曲部の先端縁を変位方向に対して傾斜した傾斜曲刃により内側へ誘導してストッパに突き当てることにより、前記直角折曲部の先端部を前記直角曲刃と前記傾斜曲刃とに沿う形状に座屈させて前記負角折曲部を成形するところに特徴を有する。
【０００８】
請求項２の発明は、板状をなす被加工材の端縁部に直角に曲げ成形されている直角折曲部の先端に、内側に曲げられた負角折曲部を形成するためのプレス成形方法であって、被加工材における前記直角折曲部の基端の角縁部に、部分的に内側へ突出することにより前記直角折曲部を直角姿勢に保持する補強部を形成し、前記直角折曲部と平行に前記被加工材を変位させることで、前記直角折曲部の基端側部分における直角姿勢を保持しつつ、前記直角折曲部の先端縁を内側へ湾曲した湾曲曲刃に摺接させることにより、前記補強部よりも先端側の部分を内側へ湾曲させて前記負角折曲部を成形するところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、板状をなす被加工材の端縁部に直角に曲げ成形されている直角折曲部の先端に、内側に曲げられた負角折曲部を形成するために用いるプレス成形型であって、直角曲刃を前記直角折曲部の外面に沿わせた状態でその直角折曲部と平行に被加工材を変位させることで、前記直角折曲部の基端側部分を直角姿勢に保持する可動型と、この可動型の変位方向に対して傾斜し前記直角折曲部の先端縁を内側へ誘導する傾斜曲刃と、この傾斜曲刃により誘導された前記直角折曲部の先端縁が突き当てられるストッパとを備えてなり、前記直角折曲部の先端部を前記ストッパに突き当てることにより前記直角曲刃と前記傾斜曲刃とに沿う形状に座屈させて前記負角折曲部を成形する構成としたところに特徴を有する。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
請求項１〜請求項３の発明においては、負角折曲部の成形に際して、直角折曲部を内側と外側から曲刃で挟んで曲げ変形させるのではなく、直角折曲部の先端縁を誘導手段に当接させて内側へ誘導することにより曲げ変形を生じさせるようになっている。したがって、直角折曲部に対して内側と外側の両方向から曲刃を接離させるためのカム機構が不要となり、プレス機構の構造の簡素化と小型化を図ることができる。
【００１２】
請求項１及び請求項３の発明においては、直角折曲部の先端縁を内側へ誘導してストッパに突き当てることにより直角折曲部が座屈して負角折曲部が成形される。座屈変形するときに直角折曲部が直角曲刃と傾斜曲刃によって案内されるため、負角折曲部を所定角度に成形することができる。
請求項２の発明においては、直角折曲部の先端部が湾曲曲刃に沿って内側へ誘導されることにより次第に湾曲変形させられて負角折曲部が成形される。湾曲変形させられるときに、直角折曲部の基端側部分は補強部によって直角姿勢に保持されるため、負角折曲部を所定形状に成形することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図４を参照して説明する。
本実施形態のプレス成形型１０は、図示しない床面上に固定して設けられた下型１１と、この下型１１の上方において図示しない駆動機構により昇降駆動される上型（本発明の構成要件である可動型）１２とを備えて構成されている。
下型１１の上面には上方へ開放された凹部１３が形成されている。この凹部１３内には、被加工材２０を下から受けて水平に支承するためのパッド１４が昇降自由に嵌合して取り付けられ、パッド１４は凹部１３内に設けた圧縮コイルバネ１５によって弾性的に支承されている。
【００１４】
下型１１の水平な上面における凹部１３の両側部分は「Ｖ」字形断面に切欠されている。この切欠部分における外側の傾斜面は傾斜曲刃（本発明の構成要件である誘導手段）１６となっていて、この傾斜曲刃１６は、被加工材２０の直角折曲部２２の先端縁２２Ａを当接させることにより内側へ誘導するようになっている。また、内側の傾斜面における最も深い位置はストッパ１７となっていて、このストッパ１７には、傾斜曲刃１６によって誘導された直角折曲部２２の先端縁２２Ａが突き当たるようになっている。
【００１５】
上型１２の下面はパッド１４と平行な押圧面１８となっており、この押圧面１８とパッド１４の上面との間で被加工材２０を挟圧して保持するようになっている。上型１２における押圧面１８の両端位置には、直角曲刃（本発明の構成要件である保持手段）１９が下方へ突出して形成されている。直角曲刃１９は、押圧面１８に対して直角をなし、パッド１４に載置された被加工材２０の直角折曲部２２の外面に沿うようになっている。
【００１６】
一方、本実施形態のプレス成形型１０によって成形される被加工材２０は、予め図示しないプレス機により平坦な天板部２１の両側縁部から直角下向きに曲げ加工された直角折曲部２２を有し、全体として「コ」字形をなしている。この被加工材２０の各部の寸法については次のように設定されている。図４に示すように、板厚寸法をｔとし、直角折曲部２２と負角折曲部２３との境界の座屈部における曲率半径をｔ／２とし、負角折曲部２３の長さ寸法をａとし、直角折曲部２２の負角折曲部２３よりも上方の領域の上下寸法の最小値を２ａとし、負角折曲部２３と直角折曲部２２に対する最大傾斜角度を４５°としたときに、ｔ＝０．５〜１．０mmの場合には、ａ≧１０ｔを満たすようにａとｔの寸法が設定され、ｔ＞１．０mmの場合には、ａ≧４ｔを満たすようにａとｔの寸法が設定されている。かかる条件に基づいた寸法設定がなされることにより、後述する直角折曲部２２の座屈変形が良好に行われるようになる。
【００１７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
予め直角折曲部２２の成形されている被加工材２０は、図１に示すように、パッド１４の上に載置される。この状態において、直角折曲部２２の先端は傾斜曲刃１６における最も外側に近い位置を指向するように配される。また、被加工材２０の天板部２１における両縁部分はパッド１４から外側へはみ出して片持ち状態とされ、直角折曲部２２の内面とパッド１４の外側面との間には、負角折曲部２３が成形されたときのその直角折曲部２２から内側へ突出する量よりも少し大きい間隔が空けられている。
【００１８】
この状態から上型１２が下降すると、上型１２の押圧面１８が天板部２１の上面に当接して被加工材２０をパッド１４の上面との間で挟んで固定すると共に、直角折曲部２２の外面におけるほぼ上半分の領域に対して直角曲刃１９が横から当接するようになる。この状態からさらに上型１２が下降すると、圧縮コイルバネ１５が弾縮しつつパッド１４及び被加工材２０が下降し、直角折曲部２２の先端縁２２Ａが傾斜曲刃１６に当接する。そして、この直角折曲部２２の先端縁２２Ａは傾斜曲刃１６の傾斜にしたがって内側へ誘導され、これに伴って直角折曲部２２は全体として内側へ姿勢を変化させ、直角折曲部２２の先端縁２２Ａがストッパ１７に突き当たる状態に至る。
【００１９】
この状態では直角折曲部２２の先端縁２２Ａがそれ以上内側へは移動できないにも拘わらず、直角折曲部２２には上型１２によって下向きの押圧力が作用するため、直角折曲部２２はその先端縁２２Ａから所定寸法だけ上方の位置において外側へ座屈することになる。座屈するときに、直角折曲部２２の上半分の領域は直角曲刃１９に当たると共に直角折曲部２２の先端部分は傾斜曲刃１６に当たり、これによって直角折曲部２２が必要以上に外側へ変形しないように規制されつつ直角折曲部２２の形状が決められる。その結果、図２に示すように、直角折曲部２２の先端部が傾斜曲刃１６に沿って直角折曲部２２よりも内側へ屈曲変形されて負角折曲部２３が成形されると共に、直角折曲部２２の負角折曲部２３よりも上方の領域が直角曲刃１９によって直角下向きの姿勢に保持される。
【００２０】
このようにして負角折曲部２３が成形された後は、図３に示すように、上型１２が上方へ退避すると共に、パッド１４及びこれに載置されている被加工材２０が圧縮コイルバネ１５の弾性復元力によって上動し、負角折曲部２３が下型１１から離間する。この状態において、被加工材２０を上方へ持ち上げるか、直角折曲部２２と平行に水平移動させることにより、パッド１４から取り出すことができる。このとき、直角折曲部２２とパッド１４の外側面との間には所定の間隔が空けられているため、被加工材２０を持ち上げて外す場合に負角折曲部２３がパッド１４に引っ掛かる虞はない。
【００２１】
上述のように、本実施形態では、負角折曲部２３を成形する手段として、従来のように直角折曲部を内側と外側の双方向から曲刃で挟み付けて曲げ変形させるのではなく、直角折曲部２２の先端縁２２Ａを傾斜曲刃１６の傾斜にしたがって内側へ誘導すると共にストッパ１７に突き当てることにより直角折曲部２２を座屈させるようになっている。したがって、直角折曲部に対して内側と外側から２つの曲刃を接離させるためのダブルカム機構は勿論、一切のカム機構が不要となっており、プレス機構の構造が簡素化されていると共に小型化されている。
【００２２】
＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図５乃至図８を参照して説明する。
本実施形態のプレス成形型３０は、図示しない床面上にホルダ３１を介して固定して設けられた下型３２と、この下型３２の上方において図示しない駆動機構により昇降駆動される上型３３とを備えて構成されている。
下型３２は上下方向に貫通した筒形をなし、ホルダ３１の上面に嵌合して取り付けられている。この下型３２における上面側の開口縁には全周に亘って湾曲曲刃（本発明の構成要件である誘導手段）３４が形成されている。湾曲曲刃３４は、下型３２の上面に対して直角をなす鉛直面３４Ａと、下型３２の内周面に対して直角をなす水平面３４Ｂと、鉛直面３４Ａと水平面３４Ｂとを滑らかに連続させる円弧面３４Ｃとから構成されている。
【００２３】
下型３２内には、被加工材５０を下から受けて水平に支承するためのパッド３５が、ホルダ３１に螺合したボルト３６に案内されることにより昇降自由に取り付けられている。パッド３５は、ホルダ３１との間に設けた圧縮コイルバネ３７により上方へ付勢され、常にはボルト３６の頭部とパッド３５の凹部３８の内底面との係止により所定の高さに保持されている。
上型３３の下面はパッド３５と平行な押圧面３９となっており、この押圧面３９とパッド３５の上面との間で被加工材５０を挟圧して保持するようになっている。上型３３の下面における周縁には全周に亘って下方へ突出する保持部４０が形成されている。押圧面３９の周縁部と保持部４０は、被加工材５０の天板部５１の周縁から直角折曲部５２に亘る角縁部に対して外側から密着するようになっている。また、押圧面３９から保持部４０の内側面に亘る部分には、後述する被加工材５０の補強部５３と整合する複数の突出部４１が形成されている。
【００２４】
一方、本実施形態のプレス成形型３０によって成形される被加工材５０は、予め図示しないプレス機により平坦な天板部５１の周縁から全周に亘って直角下向きに曲げ加工された直角折曲部５２を有し、全体として下面側が開放された箱状をなしている。天板部５１と直角折曲部５２との境界である角縁部には、その長さ方向に所定間隔を空けて複数の補強部５３が成形されている。この補強部５３は、同じ板厚のままで内側へ反転させるように突出しており、この補強部５３により直角折曲部５２が天板部５１に対して直角な姿勢に保持されるようになっている。また、補強部５３よりも下側（先端側）の部分は全周に亘って天板部５１に対して直角なままとなっており、この部分を曲げ変形させることによって負角折曲部５４が成形されるようになっている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
予め直角折曲部５２の成形されている被加工材５０は、パッド３５の上に載置される。この状態において、直角折曲部５２の先端縁部（下端縁部）は湾曲曲刃３４内に嵌合されてその鉛直面３４Ａと接触している。また、天板部５１の周縁部における補強部５３の形成されている領域はパッド３５から外側へはみ出しており、直角折曲部５２の内面とパッド３５の外側面との間には、負角折曲部５４が成形されたときのその直角折曲部５２から内側へ突出する量よりも少し大きい間隔が空けられている。
【００２５】
この状態から上型３３が下降すると、図６に示すように、上型３３の押圧面３９が天板部５１の上面に当接して被加工材５０をパッド３５の上面との間で挟んで固定すると共に、突出部４１が補強部５３の外面に整合するようになる。この状態からさらに上型３３が下降すると、圧縮コイルバネ３７が弾縮しつつパッド３５及び被加工材５０が下降し、直角折曲部５２の先端縁５２Ａが湾曲曲刃３４の円弧面３４Ｃに摺接するようになる。これにより、直角折曲部５２の先端縁５２Ａは円弧面３４Ｃの弧形状にしたがって内側へ誘導されるのであるが、このときに直角折曲部５２の基端側（上側）部分は補強部５３によって直角姿勢に保持されているため、図７に示すように、補強部５３よりも先端側（下側）の部分が内側へ強制的に湾曲変形させられ、もって負角折曲部５４が成形される。
【００２６】
このようにして負角折曲部５４が成形された後は、図８に示すように、上型３３が上方へ退避すると共に、パッド３５及びこれに載置されている被加工材５０が圧縮コイルバネ３７の弾性復元力によって上動し、負角折曲部５４が湾曲曲刃３４から離間する。そして、上型３３が被加工材５０よりも上方へ退避した後、被加工材５０を上方へ持ち上げることによってパッド３５から取り出すことができる。このとき、直角折曲部５２とパッド３５の外側面との間には所定の間隔が空けられているため、負角折曲部５４がパッド３５に引っ掛かる虞はない。
【００２７】
上述のように、本実施形態では、負角折曲部５４を成形する手段として、従来のように直角折曲部を内側と外側の双方向から曲刃で挟み付けて曲げ変形させるのではなく、直角折曲部５２の基端部分を補強部５３によって直角姿勢に保持した状態で直角折曲部５２の先端縁５２Ａを湾曲曲刃３４の弧形状にしたがって内側へ曲げ変形させるようになっている。したがって、直角折曲部に対して内側と外側から２つの曲刃を接離させるためのカム機構が不要となっており、プレス機構の構造が簡素化されていると共に小型化されている。
【００２８】
また、本実施形態では、天板部５１と直角折曲部５２との間の角縁部に補強部５３を形成して直角折曲部５２を直角姿勢に保持するようになっているため、上記実施形態１の被加工材２０に比べると寸法設定上の制約が緩和されている。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２９】
（１）上記実施形態１ではパッドから天板部の側縁部がはみ出してパッドの外側面と直角折曲部との間に空間を空けることにより、負角折曲部の成形後に被加工材を上方へ抜いて取り出すことができるようにしたが、本発明によれば、パッドの外側面に突出部を設け、この突出部と直角曲刃とで直角折曲部を挟み付けた状態で直角折曲部の先端縁を傾斜曲刃に当接させて曲げ変形させる構成としてもよい。かかる構成とした場合には、直角折曲部がその突出部と直角曲刃とで挟み付けられる領域の下端位置において確実に屈曲されることになる。したがって、突出部と直角曲刃による挟み付け領域を変更することにより、負角折曲部の曲げ位置を容易に設定することができ、直角折曲部の寸法設定に関して上記実施形態１よりも自由度が高くなる。尚、パッドの外側面に突出部を設けるとその突出部が負角折曲部の上方に位置することになるため、成形済みの被加工材は上方へ抜くことができず、被加工材は直角折曲部と平行に水平移動させて取り外さなければならない。したがって、この構成は、被加工材が「コ」字形をなす場合に適用することが可能である。
【００３０】
（２）上記実施形態１では「コ」字形をなす被加工材に対して負角折曲部を成形するためのプレス成形機について説明したが、この実施形態１のプレス成形型は、全周に亘って直角折曲部の形成されている箱形状をなす被加工材に負角折曲部を成形するためのプレス成形型にも適用することが可能である。
（３）上記実施形態２では全周に亘って直角折曲部の形成されている箱形状をなす被加工材に負角折曲部を成形するためのプレス成形型について説明したが、この実施形態２のプレス成形型によれば、「コ」字形をなす被加工材に負角折曲部を成形することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１において負角折曲部の成形前の状態をあらわす断面図
【図２】実施形態１において負角折曲部の成形途中の工程をあらわす断面図
【図３】実施形態１において負角折曲部の成形が完了した状態をあらわす断面図
【図４】実施形態１において成形される被加工材の寸法をあらわす説明図
【図５】実施形態２において負角折曲部が成形された被加工材の一部切欠斜視図
【図６】実施形態２において負角折曲部の成形途中の工程をあらわす断面図
【図７】実施形態２において負角折曲部の成形途中の工程をあらわす断面図
【図８】実施形態２において負角折曲部の成形が完了した状態をあらわす断面図
【図９】従来例のプレス成形型における負角折曲部の成形工程をあらわす説明図
【図１０】従来例において被加工材における負角折曲部の成形前と成形済みの状態をあらわす斜視図
【符号の説明】
１２…上型（可動型）
１６…傾斜曲刃（誘導手段）
１７…ストッパ
１９…直角曲刃（保持手段）
２０…被加工材
２２…直角折曲部
２３…負角折曲部
３４…湾曲曲刃（誘導手段）
５０…被加工材
５２…直角折曲部
５３…補強部
５４…負角折曲部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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