(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機械に取り付けられる下型と上型とを有し、上記下型の上面にセットされた板状の被加工物を上記上型の下降によって上記被加工物の周縁部を上型の下降方向より内側に折曲させたインバース部を有するプレス製品を成形するプレス金型において、
上記下型は、
上記プレス製品における上記インバース部を除く本体部分の形状に対応する形状の下型本体加工面と、該下型本体加工面の側方に形成されて上記インバース部の内面形状に対応する形状のインバース部加工面とを有する下型パンチと、
該下型パンチの上記インバース部加工面に隣接配置され、上記プレス製品における上記インバース部の先端から連続して外側に向けて延設されたしわ押え部の内面形状に対応する形状の下部しわ押え面を有するブランクホルダとを備え、
上記上型は、
上記下型パンチの下型本体加工面と協働して上記プレス製品の本体部分を成形する上型本体加工面を有する上型ダイと、
該上型ダイと一体に構成されると共に上記プレス製品のしわ押え部を上記ブランクホルダの下部しわ押え面と協働して挟持する上部しわ押え面を有する上型ダイインサートと、
上記下型パンチのインバース部加工面と接離する略水平方向にスライド可能に上型ダイに支持されて上記インバース部加工面と協働して上記インバース部を成形するカムスライダとを備え、
更に、上記上型ダイの下降に伴って下降する上記カムスライダを上記インバース部加工面に近接する略水平方向にスライドさせるカムを備えたことを特徴とするプレス金型。
【請求項２】
上記ブランクホルダを上方に向けて付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１に記載のプレス金型。
【請求項３】
上記上型ダイの上昇に伴って、プレス製品のインバース部を上記下型パンチのインバース部加工面から取り外すリフタを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプレス金型。
【請求項４】
上記リフタが、プレス製品のしわ押え部の基端部を上方に押し上げる弾発部材であることを特徴とする請求項３に記載のプレス金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス加工を行うべくプレス機械に取り付けられるプレス金型、詳しくは、周縁部が斜め内側に折曲させたインバース部を有するプレス製品を成形するためのプレス金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車用のルーフパネル（以下「被加工物」という）ｗは、上方から見た単品図を図６に示すように、素材としての鋼板を所定の形状に切断した後プレスによって成形され、同図における上、下、左、右が各々車体の前、後、左、右側に対応するように車体に組み付けられる。
【０００３】
被加工物ｗは、上面視略長方形に形成されており、その左右の側端縁は、前後方向の略全長にわたって、図７に図６のＸ−Ｘ線断面を示すように折曲形成されている。
【０００４】
図７における中央が比較的平坦で両側端部が緩やかに下降する部分を本体部分ｗａ、この本体部分ｗａの左右両側端縁に連続する部分をインバース部ｗｂというものとする。このインバース部ｗｂは、基端部が垂直よりも更に内側に折曲されている。
【０００５】
従来、インバース部ｗｂのプレス成形は、２つの工程によって行われ、その第１の工程は、図８に示すドロー型を使用するものであり、第２の工程は、図９に示すカムリスト型を使用するものである。
【０００６】
第１の工程は、図８に示すように、下型パンチ１とブランクホルダ２の上面に、被加工物ｗをセットし、上型ダイ３を下降させる。この上型ダイ３の下降よりブランクホルダ２と上型ダイ３によってしわ押さえ部ｗｃが挟持され、上型ダイ３と下型パンチ１の協働によって被加工物ｗを同図に示すように屈曲させて、緩やかに湾曲する本体部分ｗａと、第２の工程でインバース部ｗｂとなるインバース成形部ｗｂ′を成形する。このインバース成形部ｗｂ′の基端部は、図示のように上型ダイ３の下降方向と略同一方向に略垂直に折曲成形される。
【０００７】
そして、しわ押え部ｗｃを切除した後、次の第２の工程において図９に示すカムリスト型を使用して、インバース成形部ｗｂ′を成形する。このカムリスト型は、下型が左右方向にスライド自在な下型パンチ４とカム５とを備え、上型が下方に向けて付勢されたパッド６と、下型パンチ４に接離する左右方向にスライド自在なカムスライダ７とを備え、下型パンチ４を固定してその上面に被加工物ｗをセットする。
【０００８】
続いて、上型を下降させてパッド６によって被加工物ｗの本体部分ｗａを下型パンチ４の上面に押し付け固定する。そして上型を下降させてカムスライダ７を下降させてカム５と当接させ、更にカムスライダ７を下降させてカム５によってカムスライダ７を図示左方に移動する。
【０００９】
このカムスライダ７の下方及び左方への移動が組み合わされた斜め下方の移動によって、インバース成形部ｗｂ′が下型パンチ４とカムスライダ７の協働によって内側に折曲させてインバース部ｗｂとなる。
【００１０】
その後、上型を上昇させると付勢部材（図示せず）によってカムスライダ７が右方に退避し、更に、下型パンチ４を左方に退避させる。これにより、内側に折曲されたインバース部ｗｂを有する被加工物ｗの取外しが可能となる。この被加工物ｗが、上記ルーフパネル（プレス製品）となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例によると、板状の被加工物ｗをプレス製品に仕上げるために、２つの工程が必要で、かつ、後の工程においては、下型パンチ４を退避させなければプレス製品を取り外すことができず、２工程のための多くの設備と工数が必要となり、また、下型パンチを退避させるための複雑な構成が必要であった。
【００１２】
そこで、本発明は、従来、２工程であったものを１工程で可能にすることによって設備の削減及び加工工数を低減することのできるプレス金型を提供することを第１の目的とするものである。
【００１３】
また、第２の目的としては、プレス製品を取り外すのに、下型パンチの退避を不要として、構成を簡略化することのできるプレス金型を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の金型は、プレス機械に取り付けられる下型と上型とを有し、上記下型の上面にセットされた板状の被加工物を上記上型の下降によって上記被加工物の周縁部を上型の下降方向より内側に折曲させたインバース部を有するプレス製品を成形するプレス金型において、上記下型は、上記プレス製品における上記インバース部を除く本体部分の形状に対応する形状の下型本体加工面と、該下型本体加工面の側方に形成されて上記インバース部の内面形状に対応する形状のインバース部加工面とを有する下型パンチと、該下型パンチの上記インバース部加工面に隣接配置され、上記プレス製品における上記インバース部の先端から連続して外側に向けて延設されたしわ押え部の内面形状に対応する形状の下部しわ押え面を有するブランクホルダとを備え、上記上型は、上記下型パンチの下型本体加工面と協働して上記プレス製品の本体部分を成形する上型本体加工面を有する上型ダイと、該上型ダイと一体に構成されると共に上記プレス製品のしわ押え部を上記ブランクホルダの下部しわ押え面と協働して挟持する上部しわ押え面を有する上型ダイインサートと、上記下型パンチのインバース部加工面と接離する略水平方向にスライド可能に上型ダイに支持されて上記インバース部加工面と協働して上記インバース部を成形するカムスライダとを備え、更に、上記上型ダイの下降に伴って下降する上記カムスライダを上記インバース部加工面に近接する略水平方向にスライドさせるカムを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この請求項１の発明によると、下型に対する上型の下降により、下型のブランクホルダと上型の上型ダイインサートとの間に被加工物のしわ押え部を挟持し、下型の下型パンチと上型の上型ダイとの協働で被加工物の本体部分を形成する。
これと並行して、同じく上型の下降により、上型のカムスライダがカムによってスライドして下型パンチのインバース部加工面とカムスライダとの間に被加工物を挟み込んでインバース部を成形することができろ。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１のプレス金型において、上記ブランクホルダを上方に向けて付勢する付勢手段を有することを特徴とする。この請求項２の発明によると、例えば、付勢部材の付勢力を適宜に設定することにより、被加工物のしわ押え部に対する押圧力を好適なものとすることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２のプレス金型において、上記上型ダイの上昇に伴って、プレス製品のインバース部を上記下型パンチのインバース部加工面から取り外すリフタを備えたことを特徴とする。この請求項３の発明によると、上型ダイの上昇に伴って、リフタにより下型パンチからプレス製品のインバース部を自動的に取り外すことができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項３のプレス金型において、上記リフタが、プレス製品のしわ押え部の基端部を上方に押し上げる弾発部材であることを特徴とする。この請求項４の発明によると、弾発部材によってしわ押え部の基端部を上方に押し上げることで、インバース部を押し上げてインバース部を下型パンチから取り外すことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
（第１実施の形態）
図１は、本発明によるプレス金型の要部断面を模式的に示す図である。なお、以下の説明では、プレス成形前及びプレス成形中の素材を被加工物ｗといい、素材をプレス成形した後のものをプレス製品Ｗというものとする。
【００２１】
図１に示すプレス金型は、下型１０と上型２０とカム３０とを備え、下型１０は、下型パンチ１１とブランクホルダ１２を、また  上型２０は、上型ダイ２１と上型ダイインサート２２とカムスライダ２３とを備えている。
【００２２】
上記下型パンチ１１は、その上面及び側面が、上記図７に示すプレス製品Ｗの形状と対応して略同形に形成されている。上面には、プレス製品Ｗの本体部分ｗａの内面形状に対応して形成された下型本体加工面１１ａを有し、また、側面には、プレス製品Ｗのインバース部ｗｂの内面形状に対応して略同形に形成されたインバース部加工面１１ｂを有する。
【００２３】
ブランクホルダ１２は、その上面に、一部に凸条部１２ａを有する下部しわ押え面１２ｃが形成されている。ブランクホルダ１２は、下型１０によって昇降可能に支持されており、また、同図中の右端側には上下方向に貫通するガイド孔１２ｂが穿設されている。このガイド孔１２ｂには、ブッシュ１３が嵌合されており、このブッシュ１３には、下型１０に立設されたガイド柱３１が上下方向に貫通されている。なお、このガイド柱３１は、後述のカム３０を支持する支持柱としても作用するものである。
【００２４】
このブランクホルダ１２は、付勢部材（図示せず）によって上方に付勢されており、上型１０が上昇した状態、即ちプレス機械（図示せず）がスタンバイ状態においては、下部しわ押え面１２ｃが、上記の下型パンチ１１の下型本体加工面１１ａと略同じ高さ位置になるように構成されている。また、ブランクホルダ１２の昇降動作は、ブッシュ１３を介して上記ガイド柱３１によってガイドされるようになっている。
【００２５】
上型ダイ２１は、その下面に、プレス製品Ｗの本体部分ｗａの形状に対応する形状の上型本体加工面２１ａを有している。上型ダイ２１は、プレス機械のスライダ（図示せず）の下降動作に伴って下降し、後述するように、この上型本体加工面２１ａと上記下型パンチ１１の下型本体加工面１１ａとの間に、素材となる被加工物ｗを挟み込んで、下型本体加工面１１ａと上型本体加工面２１ａとの協働によって本体部分ｗａを成形するものである。
【００２６】
上型ダイインサート２２は、上記上型ダイ２１に対して一体的に固定され、上型ダイインサート２２は、その下面に、上記のブランクホルダ１２の下部しわ押え面１２ｃの形状に倣った形状の上部しわ押え面２２ｃを有している。この上部しわ押え面２２ｃには、凸条部１２ａに対応する凹部２２ａが形成されている。
【００２７】
また、上型ダイインサート２２の右端側には、上下方向に向けて透孔２２ｂが穿孔されている。この透孔２２ｂは、上記ブランクホルダ１２のガイド孔１２ｂに対応する位置に設けてあり、かつ後述のカム３０が自由に上下方向に通過できる程度の大きさに設定されている。
【００２８】
上型ダイインサート２２は、上記の上型ダイ２１と一体となって上下方向にのみ移動することができる。この上型ダイインサート２２は、上型ダイ２１の下降に伴って下降し、その下面の上部しわ押え面２２ｃと、上記ブランクホルダ１２上面の下部しわ押え面１２ｃとの間に、被加工物ｗの周縁部の一部をしわ押え部ｗｃとして付勢部材の付勢力に基づく適宜な押圧力で挟み込んで、上記の被加工物ｗの本体部分ｗａやインバース部ｗｂのプレス成形を可能にするものである。
【００２９】
カムスライダ２３は、上型１０によって、下型パンチ１１のインバース部加工面１１ｂに接離する図示左右方向にスライド可能に支持されている。カムスライダ２３は、その左側下部に、上記下型パンチ１１のインバース部加工面１１ｂと対応して略同形のインバース部加工面２３ｂを有し、また、その右側下部には、斜め方向に傾斜してスライドプレート２４が固定されている。このスライドプレート２４は、後述のカム３０のカム面３０ａに摺擦されるものである。カムスライダ２３は、上型１０に略水平に固定されたスライドプレート２５の下面に摺動するようにして下型パンチ１１のインバース部加工面１１ｂに接離する左右方向にスライド自在に配設されており、更に、付勢部材（図示せず）によって上記インバース部加工面１１ｂから離れる右方に向けて付勢されている。
【００３０】
カム３０は、下型１０に立設された上記ガイド柱３１の上端に固定され、カムスライダ２３のスライドプレート２４と対向する面に、スライドプレート２４と同方向に傾斜したカム面３０ａを有している。カム３０は、上型１０の下降に伴ってカムスライダ２３が下降すると、カムスライダ２３にカム面３０ａが当接して、カムスライダ２３を左方に向けて移動させるものである。
【００３１】
従ってこのように構成されたプレス金型は、下型パンチ１１とガイド柱３１とカム３０とは下型１０と一体に構成され、ブランクホルダ１２は下型１０に対して昇降可能である。一方上型２０は、上型ダイ２１と上型ダイインサート２２とが上型２０と一体に構成されていて、上型２０の昇降動作に伴って上型インサート２２は一体となって昇降する。そして、カムスライダ２３のみが左右方向に移動することができる。カムスライダ２３は、上型１０の下降動作に伴って下降すると共に、この下降に伴うカム３０との当接により下型パンチ１１のインバース部加工面１１ｂに接近する左方に移動される。換言すると、下方及び左方への移動が組み合わされて、斜め左下方に移動する。これとは逆に、上型１０の上昇動作に伴って上昇すると共に、付勢部材による右方への付勢により右方に移動するように構成されている。
【００３２】
次に、このように構成されたプレス金型の作動について説明する。
【００３３】
プレス機械のスライダを上昇させ上型１０を上昇させて、スタンバイ状態とする。このスタンバイ状態では、上型ダイ２１、上型ダイインサート２２、カムスライダ２３は、上方に配置され、かつカムスライダ２３は付勢部材によって右端位置に配置されている。一方ブランクホルダ１２は、付勢部材によって上方に付勢され、その上面の下部しわ押え面１２ｃが、下型パンチ１１の下型本体加工面１１ａと略同一高さ位置にある。
【００３４】
所定の形状に切断された板状の被加工物ｗを、下型パンチ１１の下型本体加工面１１ａ及びブランクホルダ１２の下部しわ押え面１２ｃ上に載置してセットする。
【００３５】
そしてプレス機械のスライダを下降させて上型２０を下降させる。上型２０の下降に伴って上型ダイ２１、上型ダイインサート２２、カムスライダ２３が下降する。この下降によって、上方に付勢されているブランクホルダ１２の下部しわ押え面１２ｃと、上型ダイインサート２２の上部しわ押え面２２ｃとの間にしわ押え部ｗｃを挟み込み挟持する。この状態で更に、上型２０が下降すると、カムスライダ２３のスライドプレート２４がカム３０のカム面３０ａに当接してカムスライダ２３を左方に移動される。即ち、カムスライダ２３は下方と左方との移動が合成されて斜め左下方に移動する。
【００３６】
このカムスライダ２３の移動により、カムスライダ２３のインバース部加工面２３ｂが、下型ポンチ１１のインバース部加工面１１ｂに接近して、被加工物ｗの周縁部近傍を挟み込んで、カムスライダ２３のインバース部加工面１３ｂと下型ポンチ１１のインバース部加工面１１ｂとの協働によってインバース部ｗｂを成形する。このインバース部ｗｂの成形と並行して上型ダイ２１の上型本体加工面２１ａと、下型ポンチ１１の下型本体加工面１１ａとの間に、被加工物ｗの中央部を挟み込んで本体部分ｗａを成形し、しかる後、上型２０を上昇させて、プレス製品Ｗを取り出す。
【００３７】
このようにして、上型１０の１回の下降及び上昇動作からなる１工程で、本体部分ｗａ、インバース部ｗｂ及びしわ押え部ｗｃを有するプレス製品Ｗを成形することができ、従来インバース部ｗｂを形成するために、２工程必要であったものを１工程とすることが可能となった。
【００３８】
なお、図１は模式図であって、説明の便宜上、インバース部ｗｂを誇張して図示してあが、図２に、実際のインバース部ｗｂの拡大図を示す。同図中の矢印Ｋは、カムスライダ２３の下降方向を示し、また同図からわかるように、実際にはインバース部ｗｂにおける、内側に折曲される長さＡは、比較的短いものである。
【００３９】
（第２実施の形態）
本第２実施の形態では、上記の第１実施の形態に、更に、リフタを加えたものを説明する。なお、リフタ及びこれを設置するための形状変更を除いては、第１実施の形態と同様の構成であるので、重複部分の説明は省略するものとする。
【００４０】
図３に上面図を示し、図４に図３のＹ−Ｙ線断面図を示す位置に、リフタ４０ブランクホルダ１２に設置する。リフタ４０は、例えば、図５に示すようにピン状部材４１と、このピン状部材４１を上方に付勢する圧縮ばね４２とを主要部材として構成されている。これを例えば、図２に一点鎖線Ｂで示すようにしわ押え部ｗｃの基端部近傍に対応する位置に配置し、ピン状部材４１の頭部が突出するようにする。
【００４１】
ピン状部材４１は、プレス成形時には、上型ダイインサート２２により、しわ押え部ｗｃを介して圧縮ばね４２の付勢力に抗して下方に退避される。
【００４２】
そしてプレス成形終了後、上型２０と共に上型ダイインサート２２を上昇させると、圧縮ばね４２の付勢力によってしわ押え部ｗｃを上方に押し上げる。これにより、プレス製品Ｗのインバース部ｗｂを、下型パンチ１１のインバース部加工面１１ｂから自動的に外すことができる。このようにしてインバース部ｗｂをは外すための構成を簡略化することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、下型に対する上型の下降により、下型のブランクホルダと上型の上型ダイインサートとの間に被加工物のしわ押え部を挟み込み、下型の下型パンチと上型の上型ダイとの間で被加工物の本体部分を形成する。これと並行して、同じく上型の下降により、カムスライダがカムによって水平方向にスライドして下型パンチのインバース部加工面とカムスライダのインバース部加工面との間に被加工物を挟み込んでインバース部を成形することができ、上記本体部分と合わせてプレス製品を成形することができる。
【００４４】
なお、プレス製品の成形後、上型を上昇させると、プレス製品から上型を離間させることができ、これらの動作はすべて下型に対する上型の下降及び上昇の１つの工程で完遂することができる。即ち従来は２工程で行っていたものを１工程で行うことができるので、設備及び加工工数の低減を図ることができる。
【００４５】
また、上型ダイの上昇に伴って、簡単な構成のリフタにより、下型パンチからプレス製品のインバース部を自動的に取り外すことができるので、取り外すための構成及び作動の簡略化が得られ、インバース部を有するプレス製品の製造に貢献すること大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１実施の形態のプレス金型の要部断面を示す模式図である。
【図２】実際のインバース部近傍の形状を示す拡大図である。
【図３】第２実施の形態におけるリフタの配設位置を示す上面図である。
【図４】図３のＹ−Ｙ線断面図である。
【図５】リフタの構成を示す説明図である。
【図６】プレス製品を説明する上面図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ線断面図である。
【図８】従来の、インバース部加工の工程を示す説明図である。
【図９】従来の、インバース部加工の他の工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０        下型
１１        下型パンチ
１１ａ      下型本体加工面
１１ｂ      インバース部加工面
１２        ブランクホルダ
１２ｃ      下部しわ押え面
２０        上型
２１        上型ダイ
２１ａ      上型本体加工面
２２        上型ダイインサート
２２ｃ      上部しわ押え面
２３        カムスライダ
２３ｂ      インバース部加工面
３０        カム
３０ａ      カム面
Ｗ          プレス製品
ｗ          被加工物
ｗａ        本体部分
ｗｂ        インバース部
ｗｃ        しわ押え部
【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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