(57)【要約】【課題】プレス成形の際のワークの流入量の測定を高精度に行うことができる流入量測定装置を低コストで提供する。【解決手段】プレス成形の際のワーク３の流入量を測定する流入量測定装置１０において、基台部１１と、基台部１１の一方面に立設したケガキ針１３と、基台部１１の一方面に設けられ、ワーク３に形成されたビード形状部分３ａに挿入される凸状のビード挿入部１７とを備えている。また、ビード挿入部１７は、第１の温度以上に加熱されると軟化して任意の形状に変形できると共に、第２の温度以下になると硬化する熱可塑性材料により形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形の際のワークの流入量を測定する流入量測定装置において、
基台部と、
前記基台部の一方面に立設したケガキ針と、
前記基台部の一方面に設けられ、前記ワークに形成されたビード形状部分に挿入される凸状のビード挿入部とを備え、
前記ビード挿入部は、第１の温度以上に加熱されると軟化して任意の形状に変形できると共に、第２の温度以下になると硬化する熱可塑性材料により形成されていることを特徴とする流入量測定装置。
【請求項２】
前記ビード挿入部は、蝋により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流入量測定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の流入量測定装置を用いて行う、プレス成形の際のワークの流入量を測定する流入量測定方法であって、
前記流入量測定装置のビード挿入部を加熱して軟化させるステップと、
前記ワークがブランクホールド成形された段階において、該ワークのビード形状部分に、前記軟化させたビード挿入部を押し当て挿入し、その状態でビード挿入部を冷却して硬化させるステップと、
前記ワークのビード形状部分に沿って、前記流入量測定装置をスライドさせ、前記ワークに前記ケガキ針で第１ケガキ線を付けるステップと、
前記ワークから前記流入量測定装置を取り外し、その後、前記第１ケガキ線を付けたワークを下死点まで成形するステップと、
前記下死点まで成形したワークのビード形状部分に、再度、前記流入量測定装置のビード挿入部を挿入し、該ビード形状部分に沿って、該流入量測定装置をスライドさせ、該ワークに前記ケガキ針で第２ケガキ線を付けるステップと、
前記第１ケガキ線と前記第２ケガキ線との間の距離を前記流入量として測定するステップとを有することを特徴とする流入量測定方法。
【請求項４】
プレス成形の際のワークの流入量を測定する流入量測定方法であって、
前記ワークがブランクホールド成形された段階において、該ワークのビード形状部分から所定距離の該ワーク面上に第１ケガキ線を付けるステップと、
前記第１ケガキ線を付けたワークを下死点まで成形するステップと、
前記下死点まで成形したワークのビード形状部分から所定距離の該ワーク面上に第２ケガキ線を付けるステップと、
前記第１ケガキ線と前記第２ケガキ線との間の距離を前記流入量として測定するステップと有することを特徴とする流入量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流入量測定装置及び流入量測定方法に関し、例えば、絞り加工等のプレス成形におけるワークの流入量を測定する流入量測定装置及び流入量測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プレス絞り加工の工程を有する生産ラインにおいては、プレス絞り加工の際のワークの流入量を測定し、その流入量により、絞り加工（プレス成形）の際の各種事象（ワレ、シワの発生等の各種事象）を検証することが行われている。
【０００３】
ここで、プレス絞り加工（プレス成形）の概要について図７を参照して簡単に説明する。
図示するように、プレス成形は、上型１と、上型１と相対向して配置されたポンチ２と、ポンチ２の外周囲に配置されたクッションリング４とを備えた絞金型Ｚにより行われる。
具体的には、プレス成形されるシート状のワーク（素材）３が、上型１とポンチ２との間に投入され、その後、上型１が下降し、上型１とポンチ２とがワーク３を挟んで、上型１及びポンチ２の形状に応じた絞り加工が行われる。
【０００４】
また、図８に示すように、絞金型Ｚには、ワーク３（図８には示さず）の流入量をコントロールするため、上型１およびクッションリング４に、ワーク３を押さえるビード１ａ、４ａが設けられている。
また、ビード１ａ、４ａを有する絞金型Ｚには、管理面１ｂ、４ｂと言われる平坦なエリアが設定されており、上型１の管理面１ｂと、クッションリング４の管理面４ｂとで挟み込み、ビード１ａ、４ａを通過後に発生するシワを抑制するようになっている。
【０００５】
そして、プレス成形の際のワーク３の流入量の測定は、一般的に、以下の手順で行われている。
具体的には、図９に示すように、先ず、プレス成形（プレス絞り加工）がなされたワーク３（成形品）の流入量を測定する部位に、マスキングテープ１００を貼る。
次に、測定者が、目視により、プレス成形工程においてビードを通過したときにできた傷１１１を探し、マスキングテープ１００に、その傷１１１の位置をマーキングする（傷１１１の両端部に対応する位置に目印１０１、１０２を付ける）。
最後に、プレス成形がなされたワーク３からマスキングテープ１００を剥がし、上記のマーキングした距離Ｌを測定し（目印１０１、１０２の間隔を測定し）、その測定した距離Ｌを流入量とする。
【０００６】
また、特許文献１には、プレス成形の際のワークの流入量の測定に、レーザセンサとコンピュータとを備える流入量測定装置を利用することが提案されている。
具体的には、特許文献１には、図１０に示すように、プレス成形されるワーク３の端部３ｂの変位を測定するセンサ（レーザセンサ）２００と、このセンサ２００からの電気信号（測定した変位を示す信号）に基づいてワーク３の流入量を算出する演算処理装置（コンピュータ）２１０とを備えた流入量測定装置が開示されている。
なお、前記センサ２００は、ワーク端部３ｂの変位を測定できるクッションリング３の上に、位置決め治具２０７を介して固定されている。また、演算処理装置２１０には、演算処理結果を表示するモニタ２１１や演算処理結果を記憶するレコーダ２１２などが接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−３４７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の図９で説明したマスキングテープ１００を利用した測定方法は、以下に示す技術的課題を有している。
具体的には、図１１に示すように、絞金型Ｚにより成形されたワーク（パネルなど）３には、絞り加工の際にできた複数の傷１１１、１１２、１１３、１１４、１１５がある（ビードを通過した際の傷だけでなく、ダイＲ等を通過した際にできた傷等の複数の傷がある）。また、上記の複数の傷１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は、部位によって重なり合っている。
【０００９】
そのため、測定者は、複数の傷の中からビードを通過した際にできた傷を選択する必要があるが、どの傷を選択するかの判断が困難であると共に、測定者により測定結果がバラツクという技術的課題を有していた。
すなわち、上述したマスキングテープ１００を利用した測定方法では、流入量の測定を正確に行うことができず、その結果、プレス成形の際の各種事象（ワレ、シワの発生等の各種事象）の検証を高精度に行うことができなかった。
【００１０】
また、上述した特許文献１の流入量測定装置は、センサ（レーザセンサ）２００、センサ２００の振動の防止する構造を有するセンサ位置決め治具２０７、及び演算処理装置（コンピュータ）２１０を備えた構成を採用しており、装置構成が複雑であると共に、装置自体が高額になるという技術的課題を有している。
【００１１】
本発明は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、プレス成形の際のワークの流入量の測定を高精度に行うことができる流入量測定装置を低コストで提供することにある。
また、本発明の目的は、プレス成形の際のワークの流入量の測定を高精度に行うことができる流入量測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するためになされた本発明は、プレス成形の際のワークの流入量を測定する流入量測定装置に適用される。
そして、前記流入量測定装置は、基台部と、前記基台部の一方面に立設したケガキ針と、前記基台部の一方面に設けられ、前記ワークに形成されたビード形状部分に挿入される凸状のビード挿入部とを備え、前記ビード挿入部は、第１の温度以上に加熱されると軟化して任意の形状に変形できると共に、第２の温度以下になると硬化する熱可塑性材料により形成されていることを特徴としている。
【００１３】
上記の構成を採用することにより、ワークのビード形状部分に、加熱して軟化させたビード挿入部を挿入し、その後冷却し硬化させることにより、ビード挿入部の形状を、ワークのビード形状部分に嵌合する形状になすことができる。また、ビード挿入部が硬化した場合に、流入量測定装置をビード形状部分に沿ってスライドさせると、ビード形状部分から所定距離にあるワーク面にケガキ針でケガキ線を付けることができる。
そして、ワークをブランクホールド成形した段階、及びワークを下死点まで成形した段階のそれぞれにおいて、本発明の流入量測定装置を用いて、ワークのビード形状部分に沿ってワークにケガキ線を付けるようにすれば、それぞれにおいて付けたケガキ線（２本のケガキ線）により、プレス成形の際のワークの流入量の測定範囲を明確化することができる。上記２本のケガキ線の間の距離が、プレス成形の際のワークの流入量を示すことになるためである。
すなわち、本発明の流入量測定装置を用いることにより、プレス成形の際のワークの流入量の測定を高精度に行うことができると共に、測定結果にバラツキが発生することを防止することができる。
【００１４】
また、本発明の流入量測定装置のビード挿入部は、上述したように、熱可塑性材料により形成されているため、加熱して軟化させることにより任意の形状に変形でき、且つ何度でも再使用が可能である。そのため、本発明の流入量測定装置は、ビード形状が異なる金型に対して汎用的に利用することができる。
すなわち、本発明によれば、異なる金型毎に、流入量測定装置を作成しておく必要がないため、コストを抑えた流入量測定装置を提供することができる。
なお、本発明は、上述した特許文献１のように、レーザセンサ及び演算処理装置（コンピュータ）を用いる構成ではないため、装置コストの高額化を招くことがない。
【００１５】
また、前記ビード挿入部は、蝋により形成されていることが望ましい。
このように構成することにより、流入量測定装置をビード形状部に沿ってスライドさせる際に、スムーズ（滑らか）にスライドさせることができる。
【００１６】
また、上述した流入量測定装置を用いて行う、プレス成形の際のワークの流入量を測定する流入量測定方法であって、前記流入量測定装置のビード挿入部を加熱して軟化させるステップと、前記ワークがブランクホールド成形された段階において、該ワークのビード形状部分に、前記軟化させたビード挿入部を押し当て挿入し、その状態でビード挿入部を冷却して硬化させるステップと、前記ワークのビード形状部分に沿って、前記流入量測定装置をスライドさせ、前記ワークに前記ケガキ針で第１ケガキ線を付けるステップと、前記ワークから前記流入量測定装置を取り外し、その後、前記第１ケガキ線を付けたワークを下死点まで成形するステップと、前記下死点まで成形したワークのビード形状部分に、再度、前記流入量測定装置のビード挿入部を挿入し、該ビード形状部分に沿って、該流入量測定装置をスライドさせ、該ワークに前記ケガキ針で第２ケガキ線を付けるステップと、前記第１ケガキ線と前記第２ケガキ線との間の距離を前記流入量として測定するステップとを有することが望ましい。
上記のように構成することにより、プレス絞り加工の際のワークの流入量の測定を高精度に行う流入量測定方法を低コストで提供することができる。
【００１７】
また、本発明は、プレス成形の際のワークの流入量を測定する流入量測定方法に適用される。
そして、前記流入量測定方法は、プレス成形の際のワークの流入量を測定する流入量測定方法であって、前記ワークがブランクホールド成形された段階において、該ワークのビード形状部分から所定距離の該ワーク面上に第１ケガキ線を付けるステップと、前記第１ケガキ線を付けたワークを下死点まで成形するステップと、前記下死点まで成形したワークのビード形状部分から所定距離の該ワーク面上に第２ケガキ線を付けるステップと、前記第１ケガキ線と前記第２ケガキ線との間の距離を前記流入量として測定するステップと有することを特徴としている。
【００１８】
このように、本発明の流入量測定方法は、ワークがブランクホールド成形された段階、およびワークが下死点まで成形された段階のそれぞれにおいて、ワークのビード形状部分を基準にして、ワークに形成されたビード形状部分から所定距離のワーク面上にケガキ線（第１ケガキ線、第２ケガキ線）を付けるようにしている。
そして、第１ケガキ線と第２ケガキ線との間の距離が、プレス成形の際のワークの流入量を示すため、本発明の流入量測定方法によれば、流入量の測定範囲を明確化でき、当該流入量の測定を高精度に行うことができる。また、本発明の流入量測定方法によれば、前記流入量の測定結果のバラツキの発生を防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、プレス成形の際のワークの流入量の測定を高精度に行うことができる流入量測定装置を低コストで提供することができる。
また、本発明によれば、プレス成形の際のワークの流入量の測定を高精度に行うことができる流入量測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態の流入量測定装置の構成を示した模式図である。
【図２】絞金型に設けられたビードの断面形状を示した模式図である。
【図３】本発明の実施形態のプレス成形の際のワークの流入量の測定手順を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の流入量測定装置により、ブランクホールド成形されたワークにケガキ線を付けている状態を示した模式図である。
【図５】本発明の実施形態の流入量測定装置により、下死点まで成形されたワークにケガキ線を付けている状態を示した模式図である。
【図６】本発明の実施形態の流入量測定装置によりケガキ線を付けられたワークの流入量の測定範囲を示した模式図である。
【図７】従来から知られている絞金型の断面を示した模式図である。
【図８】従来から知られている絞金型のビード及び管理面を説明するための模式図である。
【図９】従来技術によるプレス成形の際のワークの流入量の測定方法を説明するために示した模式図である。
【図１０】従来技術の流入量測定装置の構成図である。
【図１１】プレス成形されたワークに形成された傷を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態の流入量測定装置及び流入量測定方法について図面に基づいて説明する。
先ず、本実施形態の流入量測定装置の構成について図１及び図２を用いて説明する。
ここで、図１は、本発明の実施形態の流入量測定装置の構成を示した模式図である。また、図２は、絞金型に設けられたビードの断面形状を示した模式図であり、図２（ａ）は、台形になされたビードの断面形状を示した模式図であり、図２（ｂ）は、丸型になされたビードの断面形状を示した模式図である。
なお、本実施形態の説明では、上述した図８に示した絞金型Ｚを用いてプレス成形を行う場合を例にする。そのため、絞金型Ｚの構成については、上述した従来技術と同じ符号を付して説明する。
【００２２】
図１に示すように、流入量測定装置１０は、基台部１１と、基台部１１の一方面（図中では下面）に立設したケガキ針１３と、基台部１１の一方面（図中では下面）に立設した棒状の芯１５と、芯１５の外周囲に外嵌固定されている凸状のビード挿入部１７とを備えている。このビード挿入部１７は、ワーク３に形成されたビード形状部分３ａに挿入されるようになっている。
また、ビード挿入部１７は、熱可塑性材料により形成され、より望ましくは、所定の軟化温度以上（例えば６０度以上）に加熱されると軟化して任意の形状に変形できるようになされている共に、常温（例えば、３０℃以下）以下になると硬化する熱可塑性材料により形成されている。
【００２３】
具体的には、基台部１１は、例えば、合成樹脂や金属等により形成され、一方面（下面）の前端側にケガキ針１３が立設しており（下面の垂直方向にケガキ針１３が立設しており）、一方面の後端側に芯１５が立設している（下面の垂直方向に芯１５が立設している）。
なお、図１では、基台部１１が直方体のブロック状に形成されている例を示しているが、その形状については特に限定されるものではなく、測定者が掴むことができるようになっていればどのような形状でもよい。
また、ケガキ針１３は、例えば、ステンレスや鉄等の金属により形成されている。また、芯１５は、例えば、合成樹脂や金属等により形成されている。
【００２４】
また、ビード挿入部１７は、熱可塑性材料であればどのようなもので形成されていてもよい。例えば、ビード挿入部１７は、常温で硬化可能な熱可塑性樹脂（ポリエチレン樹脂、シリコン）や蝋により形成されていることが望ましいが、より好ましくは、蝋により形成されていることが望ましい。
ビード挿入部１７を蝋で形成することにより、芯１５の外周囲に、ビード挿入部１７を簡単に装着することができるためである。また、ビード挿入部１７を蝋で形成するようにすれば、後述するが、ビード形状部１７が硬化した際、ワーク３のビード形状部３ａに沿って、流入量測定装置１０をスムーズ（滑らか）にスライドさせることができ、ワーク３にケガキ線を付け易くなるためである。
【００２５】
上記構成により、流入量測定装置１０は、絞金型Ｚにより成形されたワーク３のビード形状部分３ａに、加熱して軟化させたビード挿入部１７を挿入し、その後冷却し硬化させることにより、ビード挿入部１７の形状を、ワーク３のビード形状部分３ａに嵌合する形状になすことができる。
そして、ビード挿入部１７が硬化した流入量測定装置１０をビード形状部分３ａに沿ってスライドさせることにより、ワーク３にケガキ針１３で傷（ケガキ線）を付けることができる。
【００２６】
また、絞金型Ｚに形成されているビードの断面形状は、例えば、図２（ａ）に示すように台形になされたビード１ａ１や、図２（ｂ）に示すように丸型になされたビード１ａ２等の種々の形状がある。
そして、本実施形態の流入量測定装置１０は、ビード挿入部１７が、常温で硬化可能な熱可塑性材料により形成されているため、加熱して軟化させることにより任意の形状に変形でき且つ何度でも再使用が可能であるため、種々の種類の絞金型に汎用的に利用することができる。
したがって、本実施形態によれば、異なる絞金型Ｚ毎に、流入量測定装置１０を準備する必要がないため、コストを抑えた流入量測定装置１０を提供することができる。
【００２７】
次に、本実施形態の流入量測定装置１０を利用して行うワーク３の流入量の測定方法について、上述した図１と、図３〜図６とを用いて説明する。
ここで、図３は、本発明の実施形態のプレス成形の際のワークの流入量の測定手順を示したフローチャートである。
また、図４は、本発明の実施形態の流入量測定装置により、ブランクホールド成形されたワークにケガキ線を付けている状態を示した模式図である。また、図５は、本発明の実施形態の流入量測定装置により、下死点まで成形されたワークにケガキ線を付けている状態を示した模式図である。また、図６は、本実施形態の流入量測定装置によりケガキ線を付けられたワークの流入量の測定範囲を示した模式図である。
なお、図３に示す処理ステップを行う前段階において、絞金型Ｚ（図８参照）によりワーク３へのブランクホールド成形がなされているものとする。
また、図３〜図６では、ワーク３を絞り加工して自動車ボディのパネルを成形する例を示している。また、以下では、ビード挿入部１７が蝋により形成されているものとして説明する。
【００２８】
図３に示すように、先ず、流入量測定装置１０のビード挿入部１７を所定の軟化温度以上（例えば６０度以上）になるまで加熱して、ビード挿入部１７を軟化させる（Ｓ１）。
つぎに、ブランクホールド成形がなされているワーク３のビード形状部分３ａに、Ｓ１において軟化させたビード挿入部１７を押し当て挿入し（図１参照）、その状態でビード挿入部１７を冷却する（Ｓ２）。この冷却により、ビード挿入部１７を硬化（蝋形状を凍結させる）させる。
【００２９】
つぎに、ビード挿入部１７が硬化したことを確認し、その後、図４に示すように、ワーク３（図示する例ではパネル）のビード形状部分３ａに沿って、流入量測定装置１０をスライドさせ、ワーク３にケガキ針１３でケガキ線Ａ（傷）を付ける（Ｓ３）。
すなわち、測定者は、ワーク３のビード形状部分３ａにビード挿入部１７が挿入されている流入量測定装置１０の基台部１１を掴み、ビード形状部分３ａに沿って、流入量測定装置１０をスライドさせ、ワーク３にケガキ針１３でケガキ線Ａ（傷）を付ける。
これにより、ブランクホールド成形された段階のワーク３に対して、ワーク３のビード形状部分から所定距離のワーク３の面上にケガキ線Ａを付けることができる。
なお、ビード挿入部１７が蝋により形成されているため、本ステップ（Ｓ３）では、流入量測定装置１０をワーク３のビード形状部３ａに沿ってスムーズ（滑らか）にスライドさせることができる。
【００３０】
つぎに、ワーク３から流入量測定装置１０を取り外し、その後、ケガキ線Ａを付けたワーク３を下死点まで成形する（Ｓ４）。
具体的には、ワーク３から流入量測定装置１０を取り外し、ケガキ線Ａを付けたワーク３に対して、上型１を下死点（成形が完了する位置である所定の下死点）まで下降させ、ケガキ線Ａを付けたワーク３の絞り形状を完成させて、上型１を上昇させる。
【００３１】
つぎに、図５に示すように下死点まで成形したワーク３（図示する例ではパネル）のビード形状部分３ａに、再度、Ｓ４で取り外した流入量測定装置１０のビード挿入部１７を挿入し、当該ビード形状部分３ａに沿って、流入量測定装置１０をスライドさせ、ワーク３にケガキ針１３でケガキ線Ｂ（傷）を付ける（Ｓ５）。
これにより、下死点まで成形された段階のワーク３に対して、ワーク３のビード形状部分から所定距離のワーク３の面上にケガキ線Ｂを付けることができる。
【００３２】
つぎに、図５及び図６に示すように、ワーク３（図示する例ではパネル）に付けたケガキ線Ａとケガキ線Ｂとの間の距離ｌを測定し、その測定した距離ｌを流入量とする（Ｓ６）。
【００３３】
このように、本実施形態の流入量測定方法によれば、ワーク３をブランクホールド成形した段階及びワーク３を下死点まで成形した段階において、それぞれ、流入量測定装置１０を用いて、ワーク３に形成されたビード形状部分３ａから所定距離にあるワーク３の面上に傷（ケガキ線Ａ、ケガキ線Ｂ）を付けるようにしている。
そして、ケガキ線Ａとケガキ線Ｂとの間の距離ｌは、プレス成形の際のワーク３の流入量を示すため、測定者は、ワーク３の流入量の測定範囲を簡単に認識することができる。
すなわち、本実施形態によれば、プレス成形の際のワーク３の流入量の測定範囲を明確化することができるため、プレス成形の際のワークの流入量の測定を高精度に行うことができる。また、本実施形態によれば、前記流入量の測定結果にバラツキが発生することを防止することができる。すなわち、本実施形態では、流入量の測定結果の信頼性を向上させることができる。
その結果、本実施形態によれば、プレス成形の際の各種事象（ワレ、シワの発生等の各種事象）の検証を高精度に行うことができる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、上述した特許文献１のように、レーザセンサ及び演算処理装置（コンピュータ）を備える流入量測定装置を利用する必要がないため、流入量の測定を低コストで行うことができる。
【００３５】
また、本実施形態の流入量測定装置１０は、ビード挿入部１７が、熱可塑性材料により形成されているため、加熱して軟化させることにより任意の形状に変形でき且つ何度でも再使用が可能である。その結果、本実施形態の流入量測定装置１０は、種々の種類の絞金型に汎用的に利用することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。
【００３６】
例えば、上述した実施形態では、基台部１１、ケガキ針１３及び芯１５が別部材で構成されているが特にこれに限定されるものではない。例えば、基台部１１及び芯１５が１つの部品として一体に構成されていてもよい。また、例えば、基台部１１、ケガキ針１３及び芯１５が１つの部品として一体に構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
Ｚ      絞金型
１      上型
１ａ    ビード（上型）
１ａ１  ビード（上型）
１ａ２  ビード（上型）
１ｂ    管理面（上型）
２      ポンチ
３      ワーク
３ａ    ビード形状部分（ワーク）
４      クッションリング
４ａ    ビード（クッションリング）
４ｂ    管理面（クッションリング）
１０    流入量測定装置
１１    基台部１１（流入量測定装置）
１３    ケガキ針（流入量測定装置）
１５    芯（流入量測定装置）
１７    ビード挿入部（流入量測定装置）
【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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【図１１】
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