(57)【要約】【課題】ワークのうち狭隘且つ形状が複雑な部位にフランジ曲げ加工を施すような場合、ワーク投入時にそのワークの位置決め機能が達成されたならば、そのワークの位置決めに直接関与した部材を、フランジ曲げ加工の進行に伴って加工されるフランジ部と干渉しない位置まで変位させることができる構造を提供する。【解決手段】ワーク１のうちフランジ曲げ加工をもって下向きのフランジ部となるべき領域に当接してポンチ１２に対するワーク１の位置決めを司る揺動変位可能な位置決めゲージ１７をポンチ上に設けてある。位置決めゲージ１７は、フランジ曲げ加工を司るセクショナルダイと当接して、そのダイによるフランジ曲げ加工の進行に伴ってフランジ曲げ加工後のフランジ部と干渉しない位置まで揺動変位する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型としてのポンチ上に位置決めされたパネル状のワークをパッドにて加圧拘束した上で、そのパッドとともに上型を構成するダイとポンチとの協働によりワークにフランジ曲げ加工を施すにあたり、上記ポンチ上に投入されるワークを位置決めする装置であって、
上記ワークのうちフランジ曲げ加工をもって下向きのフランジ部となるべき領域に当接してポンチに対するワークの位置決めを司る揺動変位可能な位置決めゲージを上記ポンチ上に設けてあり、
上記位置決めゲージは、フランジ曲げ加工を司るダイと当接してそのダイによるフランジ曲げ加工の進行に伴ってフランジ曲げ加工後のフランジ部と干渉しない位置まで揺動変位するようになっていることを特徴とするプレス型のワーク位置決め装置。
【請求項２】
上記位置決めゲージは、ワークのうちフランジ曲げ加工をもって下向きのフランジ部となるべき領域の端面に当接してポンチに対するワークの位置決めを司るものであることを特徴とする請求項１に記載のプレス型のワーク位置決め装置。
【請求項３】
上記位置決めゲージは、下型に対しピンを介して揺動可能に支持されているとともに、上方に向けて付勢されていて、さらにこの付勢力に抗して先端に当接するダイにて押し下げられることでフランジ曲げ加工後のフランジ部と干渉しない位置まで揺動変位するようになっていることを特徴とする請求項２に記載のプレス型のワーク位置決め装置。
【請求項４】
上記位置決めゲージに付勢力を付与する手段が弾性手段であることを特徴とする請求項３に記載のプレス型のワーク位置決め装置。
【請求項５】
上記ワークは三次元形状に予備成形されたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のプレス型のワーク位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プレス型のワーク位置決め装置に関し、さらに詳しくは、フランジ曲げ加工に際して下型上に投入されるパネル状のワークを位置決めする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フランジ曲げ加工ではないものプレスによる絞り成形に際して下型上に投入されるパネル状のワークを位置決めするための装置が特許文献１に記載されている。また、フランジ曲げ加工に際して下型上に投入されるパネル状のワークを位置決めする一方で、加工されたフランジ部に当接してフランジ曲げ加工後のワークをリフトアップさせるようにしたいわゆるフランジリフタが特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２７４８２６号公報
【特許文献２】特開２００８−２４６５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばワークの全周ではなく当該ワークの特定の一部にのみフランジ曲げ加工を施すような場合であって、且つワーク投入時の位置決め機能のみが必要で、フランジ曲げ加工後のワークのリフトアップ機能を必要としない場合、ワーク投入時にそのワークの位置決めに直接関与した位置決めブロックを、フランジ曲げ加工の進行に伴って加工されたフランジ部と干渉しない位置まで変位させたいとの要請がある。例えば、ワークが予め所定の三次元形状に予備成形されていて、そのワークのうち狭隘且つ形状が複雑な部位にフランジ曲げ加工を施すような場合がこれに相当する。しかしながら、上記特許文献１，２に記載された技術ではこのような要請に対して応えることができず、なおも改善の余地を残している。
【０００５】
本発明はこのような課題に着目してなされたもので、ワーク投入時にそのワークの位置決め機能が達成されたならば、そのワークの位置決めに直接関与した部材を、フランジ曲げ加工の進行に伴って加工されたフランジ部と干渉しない位置まで変位させることができるようにしたプレス型のワーク位置決め装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下型としてのポンチ上に投入されるワークのうちフランジ曲げ加工をもって下向きのフランジ部となるべき領域に当接してポンチに対するワークの位置決めを司る揺動変位可能な位置決めゲージを上記ポンチ上に設けてある。そして、この位置決めゲージは、フランジ曲げ加工を司るダイと当接してそのダイによるフランジ曲げ加工の進行に伴ってフランジ曲げ加工後のフランジ部と干渉しない位置まで揺動変位するようになっている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、揺動式の位置決めゲージを採用することで、フランジ成形部位がワークのうち狭隘且つ形状が複雑な部位であっても正確に位置決めしてフランジ曲げ加工を施すことができる。また、その位置決めゲージは、ポンチ上に設けられ、フランジ曲げ加工を司るダイと当接してそのダイによるフランジ曲げ加工の進行に伴ってフランジ曲げ加工後のフランジ部とは干渉しない位置まで揺動変位するようになっているため、位置決めゲージを下方へ移動させる空間を金型内に設ける必要がなくなり、金型の強度対策を懸念する必要もなくなる。しかも、位置決めゲージが揺動変位することで、実質的に位置決めゲージとしての機能を失うことになるので、例えばフランジ曲げ加工後のワークの取り出し等に際して支障をきたすこともない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】フランジ曲げ加工の対象となるパネル状のワークの一例を示す図で、自動車車体のフロントフェンダの概略説明図。
【図２】図１のフロントフェンダにおけるフランジ曲げ加工を司るプレス型の構造を示す図で、図１のＡ−Ａ線に沿った拡大断面説明図。
【図３】図２のプレス型における要部の拡大斜視図。
【図４】図３における位置決めゲージを反対側から見た拡大斜視図。
【図５】図３の位置決めゲージが押し下げられた状態を示す斜視図。
【図６】図３，５に示した位置決めゲージの作動説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１〜６は本発明に係るワーク位置決め装置を実施するためのより具体的な形態を示し、特に図１は加工対象となるパネル状のワークとしての自動車車体のフロントフェンダ１の概略形状を示し、また図２は図１に示すフロントフェンダ１のフランジ曲げ加工のためのプレス型の構造として、図１のＡ−Ａ線断面に相当する拡大断面図を示している。さらに、図３〜６は図２の要部の詳細構造をそれぞれ示している。
【００１０】
図１に示すパネル状のワークとしてのフロントフェンダ（以下、これを「ワーク」と称するものとする。）１は、前工程である絞り成形工程（ドロー工程）においてホイールハウスのアーチ部２を含む所定の三次元形状に絞り成形されているとともに、その絞り成形の際に製品部領域の周囲に不可避的に発生・付帯することになる非製品部領域も前工程でのトリミング加工工程にて既にスクラップとして切断除去されている。
【００１１】
また、図１に示すワーク１の特殊性として、車体全体の造形の上でワーク（フロントフェンダ）１側にまで回り込むヘッドランプユニットの一部を受容するべく、ワーク１の先端部から奥部（後方側）に向かって比較的深く切り込まれた開先状の切欠部３が形成されていて、実質的にワーク１の先端部が切欠部３をはさんでアッパトップ部４とロアトップ部５とで二股状のものとなっている。そして、アーチ部２側のフランジ部６とともに、アッパトップ部４およびロアトップ部５のうち切欠部３に臨む部分にもフランジ部７を付帯させる必要があることから、図２では、先に述べた絞り成形工程およびトリミング加工工程の後工程として、上記アッパトップ部４のうち切欠部３に臨む部分の一部およびロアトップ部５のうち切欠部３に臨む部分にそれぞれフランジ部７を成形するためのプレス型の一例を示している。
【００１２】
図２に示すプレス型８は、下型９とその下型９に対して接近離間動作する昇降可能な上型１０とで形成されている。下型９はポンチホルダ１１とその上に搭載されたポンチ１２とで形成されているのに対して、上型１０は上ホルダ１３の下部に装着されたセクショナルダイ１４と、その上ホルダ１３に昇降可能に弾性的に支持されたバッド１５とから形成されている。
【００１３】
ここで、図２におけるポンチ１２の張り出し部１２ａの下方部分は、型構造上の制約から比較的大きく切り取られたようなかたちの空隙部１６となっていて、張り出し部１２ａは実質的に同図の左側にオーバーハングした形状のものとなっている。
【００１４】
そして、周知のように、ポンチ１２の上に加工対象となるワーク１が位置決めされると、上型１０が下降動作する。この上型１０の下降動作に伴い、最初にパッド１５がポンチ１２上のワーク１に当接してこれをポンチ１２との間に加圧拘束しつつその位置で停止する一方、それより遅れてセクショナルダイ１４が上ホルダ１３とともになおも下降して、ポンチ１２の一部と噛み合うことになる。このポンチ１２とセクショナルダイ１４との噛み合いのために、ワーク１の周縁部の一部がいわゆるフランジダウンのかたちで下方に折り曲げられて、図１に示したそれぞれのフランジ部６，７が曲折成形されることになる。
【００１５】
すなわち、図１に示すように、アーチ部２側のフランジ部６とともに、アッパトップ部４のうち切欠部３に臨む部分の一部とロアトップ部５のうち切欠部３に臨む部分にそれぞれフランジ部７が曲折成形されることになる。なお、これらのフランジ部７が成形される際の詳細については後述する。
【００１６】
ここで、上記フランジ曲げ加工に際して、図１に示したように前工程にて所定の三次元形状に絞り成形されたワーク１を図２の下型９上に投入する場合、ワーク１はポンチ１２に対して図示しない位置決めのための複数のネストブロック（位置決めブロック）等によって位置決めされることになるが、フランジ部７が曲折成形されるアッパトップ部４およびロアトップ部５についても狭隘な部分で且つ形状の複雑さ故に独自に何らかの位置決めを施す必要がある。
【００１７】
そのために、本実施の形態では、下型９を構成しているポンチ１２のうち上記切欠部３に相当する部分にワーク位置決め装置として可動式の位置決めゲージ１７を設けてある。
【００１８】
先に述べたように、図２は図１の切欠部３を通るＡ−Ａ線に沿って切断したプレス型の拡大断面図を示していて、さらに図３は図２に示したポンチ１２のうち図１の切欠部３に相当する部分の要部斜視図を示している。
【００１９】
図３に示すように、ポンチ１２の上面には図１の切欠部３に対応する平面視ウエッジ形状の凹陥部１８が形成されていて、この凹陥部１８における一方の稜線であるところのエッジ部１８ａが図１のアッパトップ部４のうち切欠部３に臨む端縁４ａおよびフランジ部７の根元部に一致していて、他方の稜線であるところのエッジ部１８ｂが図１のロアトップ部５のうち切欠部３に臨むフランジ部７の根元部に一致している。
【００２０】
図３の凹陥部１８の底部にはさらに一段低い彫り込み部１９を設けてあり、この彫り込み部１９には、一対の脚部２１を互いに対向するように突出形成した矩形状の取付ブラケット２０をボルト２２にて固定してある。そして、対向配置した一対の脚部２１，２１間に略矩形棒状の位置決めゲージ１７を挿入するとともに、それら一対の脚部２１と位置決めゲージ１７とを貫通するピン２３を打ち込んで、位置決めゲージ１７を脚部２１に対し揺動可能に支持させてある。さらに、取付ブラケット２０と位置決めゲージ１７との間には弾性手段としての圧縮コイルスプリング２４を介装してあり、この圧縮コイルスプリング２４の弾性力をもって位置決めゲージ１７を常時上方に付勢している。なお、位置決めゲージ１７を付勢するための手段は必ずしも圧縮コイルスプリング２４に限られるものではなく、例えばウレタンゴムあるいは所定の質量をもつウエイトにて位置決めゲージを付勢するようにしても良い。
【００２１】
この位置決めゲージ１７は図３の凹陥部１８のうちエッジ部１８ｂを含む縦壁面１８ｃに対し所定距離だけ隔てて配置してあるとともに、矩形棒状の本体部１７ａの後部を一部切除することで細片部１７ｂとし、この細片部１７ｂを先に述べた一対の脚部２１間に挿入してピン２３にて支持させてある。また、細片部１７ｂの下面は図６に示すように傾斜したストッパ面１７ｃとなっていて、圧縮コイルスプリング２４にて上方に付勢された位置決めゲージ１７のストッパ面１７ｃが取付ブラケット２０に当接することで位置決めゲージ１７の最上昇位置が規制されている。なお、図３から明らかなように、位置決めゲージ１７は平面視において上記縦壁面１８ｃと平行となるように配置されているとともに、ストッパ面１７ｃの傾斜角度を任意に設定することで、その位置決めゲージ１７の最上昇位置の調整が可能となっている。
【００２２】
さらに、位置決めゲージ１７における本体部１７ａの先端部には位置決め凸部２５を形成してある。図４は図３に示した位置決めゲージ１７を反対方向から見た図を示していて、これらの図３および図４から明らかなように、位置決め凸部２５を含む本体部１７ａの先端面を円弧状の滑らかな曲面部２６として仕上げてある。なお、図３では位置決めゲージ１７が圧縮コイルスプリング２４にて押し上げられた状態を示しているのに対して、図４では位置決めゲージ１７が後述するようにセクショナルダイ１４にて押し下げられた状態を示している。
【００２３】
そして、図２および図３から明らかなように、ポンチ１２上にワーク１が投入された時には、図１のロアトップ部５のうち切欠部３に臨むフランジ部７となるべき領域の端縁が位置決めゲージ１７における位置決め凸部２５の側面に当接して位置決めされるようになっている。さらに、図２の上型１０が下降してワーク１がパッド１５によって加圧拘束されると、位置決めゲージ１７はその機能が不要になるため、図５に示すようにパッド１５よりも遅れて下降する図２のセクショナルダイ１４によって押し下げられるようになっている。
【００２４】
つまり、図３，４に示すように、位置決めゲージ１７は、ピン２３による支持部に対し、ワーク１の位置決めを司るとともにセクショナルダイ１４の当接部となる位置決め凸部２５が本体部１７ａの長手方向においてオフセットしている。これにより、位置決めゲージ１７によって位置決めされるべきワーク１側の位置と位置決めゲージ１７自体の支持部とが所定距離だけ離れていても所期の目的を達成することができることになる。また、位置決めゲージ１７における本体部１７ａの先端面を円弧状の滑らかな曲面部２６としてあるため、当該位置決めゲージ１７に当接することになるセクショナルダイ１４の下面の形状は必ずしも水平面である必要はないことになる。
【００２５】
したがって、このように構成されたプレス型構造によれば、図２の上型１０が上昇している状態で、ポンチ１２上に図１に示したワーク１、すなわち図１に示したアーチ部２側のフランジ部６のほかアッパトップ部４およびロアトップ部５側のフランジ部７が形成されていないワーク１を投入すると、先に述べた図示外のネストブロックのほか図３に示した位置決めゲージ１７によってポンチ１２に対してワーク１が位置決めされる。
【００２６】
位置決めゲージ１７によるワーク１の位置決め機能については、図２に示した上型１０が下降してない状態では、図３および図６の（Ａ）に示すように位置決めゲージ１７が上昇していることから、ポンチ１２上に投入されたワーク１のうち図１の切欠部３に臨むことになるロアトップ部５側のフランジ部７となるべき領域の端縁が、位置決めゲージ１７のうち位置決め基準面となる位置決め凸部２５の側面に当接することでその位置決めがなされることになる。
【００２７】
続いて、図２の上型１０が下降し、最初にパッド１５がワーク１に当接してそのワーク１がポンチ１２との間に加圧拘束され、さらにパッド１５がワーク１に当接するタイミングよりも遅れてセクショナルダイ１４がポンチ１２のエッジ部１８ａ，１８ｂ（図３参照）と噛み合うことで、図１のほか図５および図６の（Ｂ）のように、アッパトップ部４およびロアトップ部５のうち切欠部３に臨む部分にいわゆるフランジダウンのかたちでフランジ部７が曲折成形されることになる。
【００２８】
ここで、図３および図６の（Ａ）に示したように、ロアトップ部５側のフランジ部７となるべき領域の端縁が、位置決めゲージ１７のうち位置決め基準面となる位置決め凸部２５の側面に当接することで予めその位置決めがなされてはいても、図２のパッド１５によってワーク１が加圧拘束されると、位置決めゲージ１７はその機能が不要になる。
【００２９】
そして、図５および図６の（Ｂ）に示すように、セクショナルダイ１４がポンチ１２のエッジ部１８ａ，１８ｂと噛み合ってフランジ部７の曲折成形が進行する過程で、そのセクショナルダイ１４の下面が位置決めゲージ１７に当接して、その位置決めゲージ１７は成形が進行するフランジ部７と干渉しない位置まで圧縮コイルスプリング２４のばね力に抗して押し下げられることになる。なお、位置決めゲージ１７のうちセクショナルダイ１４が当接することになる先端面を円弧状の滑らかな曲面部２６としてあるので、位置決めゲージ１７はセクショナルダイ１４の動きにスムーズに追従することになる。
【００３０】
フランジ部７の成形完了後に上型１０が再び上昇し始めると、最初にセクショナルダイ１４が上昇し、次いでパッド１５が上昇してワーク１から離間することになるが、セクショナルダイ１４の動きに追従して位置決めゲージ１７も圧縮コイルスプリング２４のばね力で上昇し、図３および図６の（Ａ）のような初期状態に復帰する。この場合、成形されたばかりのフランジ部７は図５のように凹陥部１８の縦壁面１８ｃに密着していて、図２のように位置決めゲージ１７との間に所定の隙間Ｇが確保されており、セクショナルダイ１４に追従して上昇動作する位置決めゲージ１７と干渉することはない。
【００３１】
このように本実施の形態によれば、ワーク１のうち狭隘で且つ形状な複雑な部位、すなわちアッパトップ部４およびロアトップ部５のうち切欠部３に臨む部分にフランジ部７を曲折成形するにあたって、揺動式の位置決めゲージ１７を用いることで当該部位の位置決めを正確に行うことができ、成形品質の向上に寄与できる。
【００３２】
また、位置決めゲージ１７はフランジ曲げ加工の進行に伴ってフランジ曲げ加工後のフランジ部７とは干渉しなくなって、実質的に位置決めゲージ１７としての機能を失うことになるので、例えばフランジ曲げ加工後のワークの取り出し等に際して支障をきたすこともない。
【００３３】
さらに、図３に示すように、位置決めゲージ１７の設置位置がワーク１側の切欠部３に相当する凹陥部１８であっても無理なく設置することができるとともに、図２に示すように位置決めゲージ１７の設置位置の下方が空隙部１６となっている場合でもポンチ１２の強度を確保することができる利点がある。
【符号の説明】
【００３４】
１…フロントフェンダ（パネル状のワーク）
７…フランジ部
９…下型
１０…上型
１２…ポンチ
１４…セクショナルダイ
１５…パッド
１７…位置決めゲージ
２３…ピン
２４…圧縮コイルスプリング（弾性手段）
【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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