(57)【要約】【課題】ドアパネル、フードパネル部品等のフランジ部のプレス加工を一工程で行うことができるフランジ加工用プレス金型及びフランジ加工方法を提供する。【解決手段】本発明に係るフランジ加工用プレス金型は、パネルの辺縁において、相隣る一辺をプレス方向に直角曲げ加工するとともに、他辺を負角曲げ加工をするフランジ加工用プレス金型であって、直角曲げ加工を行う固定ダイ15と、負角曲げ加工を行うスライドカム20とを有する上型10と、固定ダイ15に対応する固定ポンチ33とともに、スライドカム20に対応する固定ポンチ35及びスライドカム20を案内するドライバーカム40を有する下型30とからなり、スライドカム20の曲刃21は、その頂部に設けられた直角曲げ成形部分21aと、これにつづく負角曲げ成形部分21bと、を有する。【選択図】図２
2008238174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルの辺縁において、相隣る一辺をプレス方向に直角曲げ加工するとともに、他辺を負角曲げ加工をするフランジ加工用プレス金型であって、
直角曲げ加工を行う固定ダイと、負角曲げ加工を行うスライドカムとを有する上型と、
前記固定ダイに対応する固定ポンチとともに、前記スライドカムに対応する固定ポンチ及び該スライドカムを案内するドライバーカムを有する下型とからなり、
前記スライドカムの曲刃は、その頂部に設けられた直角曲げ成形部分と、これにつづく負角曲げ成形部分と、を有するものであるフランジ加工用プレス金型。
【請求項２】
スライドカムは、自身を収納位置に付勢する弾性体を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のフランジ加工用プレス金型。
【請求項３】
固定ダイとスライドカムがそれぞれパネルの辺縁の直角曲げを行ったのち、スライドカムがプレス方向に対して直角方向にスライドし、さらに曲げ加工を行って負角曲げを行うように案内するドライバーカムが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフランジ加工用プレス金型。
【請求項４】
スライドカムの曲刃と固定ダイの曲刃との合わせ面は、直角曲げをする辺縁から負角曲げをする辺縁に回り込んだ位置にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフランジ加工用プレス金型。
【請求項５】
負角曲げフランジ端面に当接してパネルを下型から抜き出すパネルリフタを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフランジ加工用プレス金型。
【請求項６】
パネルリフタは、パネルの負角曲げフランジ端面に当接する複数個のエジェクタと、該エジェクタが一体に取り付けられる連結板と、前記負角曲げフランジを下型から離脱させる抜き方向の所定範囲内で作動し、該連結板を抜き方向に付勢する複数個の押圧手段と、前記負角曲げフランジの加工中はスライドカムに当接し前記連結板を所定位置に保持するカムフォロアと、を有することを特徴とする請求項５に記載のフランジ加工用プレス金型。
【請求項７】
パネルの辺縁において、相隣る一辺をプレス方向に直角曲げ加工するとともに、他辺を負角曲げ加工をするフランジ加工方法であって、直角曲げ加工部分と負角曲げ加工部分とが相隣る合わせ面を有するフランジ加工方法。
【請求項８】
合わせ面は、直角曲げをする辺縁から負角曲げをする辺縁に回り込んだ位置に設けてあることを特徴とする請求項７に記載のフランジ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パネルの辺縁において、相隣る一辺をプレス方向に直角曲げ加工するとともに、他辺を負角曲げ加工をするフランジ加工用プレス金型及びフランジ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品はプレス加工をするものが多く、そのなかにはプレス加工により加工されたパネルが下型にかぶるようないわゆる負角曲げが行われるパネル部品もあり、このような負角曲げが行われるパネル部品に対しては、パネルの抜き出しのため、ロータリーカム式プレス金型、ダブルカム式プレス金型等によりプレス加工が行われることが多い。しかし、相隣る一辺をプレス方向に直角曲げ加工するとともに、他辺を負角曲げ加工をするようなドアパネル、フードパネル部品等のプレス加工には、複雑で高価なロータリーカム式プレス金型、ダブルカム式プレス金型等を使用しない加工装置又は方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に、自動車のフードパネルの直角曲げ加工と負角曲げ加工を一工程で同時に行うことができる複合プレス装置において、加工されたパネルを下型から抜き出す機構を設けた複合プレス装置が提案されている。この複合プレス装置の金型は、負角曲げを行う金型と直角曲げを行う金型の干渉を防ぐとともに、負角曲げ部分と直角曲げ部分の境界部分の曲げ処理を適切に行うため、負角曲げを行うカム曲刃を平面視略L型にし、負角曲げ範囲が直角曲げを行う辺縁にわたるようになっている。
【０００４】
しかし、このような複合プレス装置においては、負角曲げ部分から直角曲げ部分に遷移する部分には固定ダイとカム曲刃のオーバラップが必要となり、そのタイミング差により歪みや折れ等の変形が発生しやすいという問題がある。この問題を解決するための複合プレス装置が特許文献２に提案されている。すなわち、湾曲したワークの相互に隣接する２端縁の一方を上型の加圧方向と同じ方向に曲げ加工するプレス曲げ刃と、他方を上型の加圧方向よりも内側へ負角曲げするカム曲げ刃を有し、前記プレス曲刃の、プレス加工時において前記カム曲刃とオーバラップする部分に可動曲げ刃を設け、前記カム曲げ刃の下動に伴い前記可動曲げ刃を退避させて該カム曲げ刃と前記プレス曲げ刃の干渉を回避しつつ、前記２端縁を同時に曲げ加工する構成とした複合プレス装置が提案されている。
【特許文献１】実公平6-49375号公報
【特許文献２】特許第3013684号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２の提案に係る複合プレス装置は、ドアパネル、フードパネル部品等のプレス加工において、負角曲げ加工と直角曲げ加工を一工程で同時に行い、しかも、負角曲げ範囲から直角曲げ範囲に遷移する部分の歪みや折れ等の変形の発生を防止することができるが利点はあるが、可動曲げ刃のような特別の構造を要し、金型が複雑な構造となる問題がある。
【０００６】
本発明は、係る従来の問題点に鑑み、ドアパネル、フードパネル部品等のパネルの辺縁において、相隣る一辺をプレス方向に直角曲げ加工するとともに、他辺を負角曲げ加工をするフランジ加工用プレス金型において、簡単な構造で、加工を一工程で行うことができるフランジ加工用プレス金型及びフランジ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るフランジ加工用プレス金型は、パネルの辺縁において、相隣る一辺をプレス方向に直角曲げ加工するとともに、他辺を負角曲げ加工をするフランジ加工用プレス金型であって、直角曲げ加工を行う固定ダイと、プレス方向に対して直角方向にスライドして負角曲げ加工を行うスライドカムとを有する上型と、前記固定ダイに対応する固定ポンチとともに、前記スライドカムに対応する固定ポンチ及び該スライドカムを案内するドライバーカムを有する下型とからなり、前記スライドカムの曲刃は、その頂部に設けられた直角曲げ成形部分と、これにつづく負角曲げ成形部分と、を有するものである。
【０００８】
上記発明において、スライドカムは、自身を収納位置に付勢する弾性体を有するのがよく、固定ダイとスライドカムがそれぞれパネルの辺縁の直角曲げを行ったのち、スライドカムがプレス方向に対して直角方向にスライドし、さらに曲げ加工を行って負角曲げを行うようにドライバーカムが設けられているのがよい。また、スライドカムの曲刃と固定ダイの曲刃との合わせ面は、直角曲げをする辺縁から負角曲げをする辺縁に回り込んだ位置にあるようにするのがよい。
【０００９】
また、上記発明においては、負角曲げフランジ端面に当接してパネルを下型から抜き出すパネルリフタを有するようにするのがよい。そして、このパネルリフタは、パネルの負角曲げフランジ端面に当接する複数個のエジェクタと、該エジェクタが一体に取り付けられる連結板と、前記負角曲げフランジを下型から離脱させる抜き方向の所定範囲内で作動し、該連結板を抜き方向に付勢する複数個の押圧手段と、前記負角曲げフランジの加工中はスライドカムに当接し前記連結板を所定位置に保持するカムフォロアと、を有するものとすることができる。
【００１０】
本発明に係るフランジ加工方法は、パネルの辺縁において、相隣る一辺をプレス方向に直角曲げ加工するとともに、他辺を負角曲げ加工をするフランジ加工方法であって、直角曲げ加工部分と負角曲げ加工部分とが相隣る合わせ面を有する。
【００１１】
上記フランジ加工方法において、合わせ面は、直角曲げをする辺縁から負角曲げをする辺縁に回り込んだ位置に設けてあるのがよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るフランジ加工用プレス金型は、簡単な構造で、メンテナンスも容易であり、ドアパネル、フードパネル部品等の負角曲げを有し、その周囲の辺縁が一連にフランジ加工される部品のプレス加工を一工程で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るフランジ加工用プレス金型の発明を実施するための最良の形態について図面を基に説明する。図１及び２は本発明に係るフランジ加工用プレス金型の構成を示す一部断面図で、図１は直角曲げ加工を行う金型の部分を示し、図２は、負角曲げ加工を行う金型の部分を示す。本フランジ加工用プレス金型の上型10は、図１及び２に示すように、上型ホルダ11とパッド13とを有し、上型ホルダ11には固定ダイ15とスライドカム20が取り付けられている。そして、固定ダイ15には曲刃16が設けられ、スライドカム20には曲刃21が設けられており、曲刃21はその頂部に設けられた直角曲げ成形部分21aと、これにつづく負角曲げ成形部分21bとを有している。一方、本フランジ加工用プレス金型の下型30は、下型ホルダ31と固定ポンチ33、35を有し、下型ホルダ31にはドライバーカム40が設けられている。
【００１４】
このフランジ加工用プレス金型において、図１に示すように固定ダイ15には固定ポンチ33が対応しており、図２に示すようにスライドカム20には固定ポンチ35が対応している。そして、スライドカム20は、後述するようにドラバーカム40の案内によりプレス方向と直角方向（図２において右方向）にスライドするようになっている。このような対応関係により、固定ダイ15の曲刃16と固定ポンチ33との間でパネル80の直角曲げフランジ加工が行われるとともに、スライドカム20の曲刃21と固定ポンチ35との間でパネル80の負角曲げフランジ加工が行われる。
【００１５】
スライドカム20は、図３に示すように、上型ホルダ11に取付ボルト25を介して取り付けられている。スライドカム20の曲刃21に設けられた取付ボルト25を貫通させる穴26は、長穴又はバカ穴になっており、スライドカム20が所定の範囲内において自在にスライドできるようになっている。また、スライドカム20がスライドするとき、上型ホルダ11に対して滑らかにスライドできるように、摺動部材28、29が設けられている。
【００１６】
スライドカム20の曲刃21は、図４に示すように、稜角の一つが削り取られた柱状体をしており、その頂部の平坦部が直角曲げ成形部分21aであり、これに続く傾斜部が負角曲げ成形部分21bである。この傾斜部の傾斜角度は、負角曲げの角度に従って定められる。
【００１７】
また、図４に示すように、曲刃21には所定間隔をおいてドライバーカム40が嵌挿される案内溝22が設けられている。ドライバーカム40は、そのドライバ部41の傾斜面に摺動部材45が設けられており、後述するように、ドライバーカム40のドライバ部41部が案内溝22に嵌挿され、スライドカム20をプレス方向と直角方向に滑らかにスライドさせることができるようになっている。なお、ドライバーカム40の後部にも摺動部材46が設けられており、後述するドライバーカム40が上型ホルダ11と接触し、スライドする際に滑らかに作動するようになっている。また、曲刃21にはパネル80との干渉等を避けるため、逃げ部21Cが設けられている。
【００１８】
また、スライドカム20は、所定間隔ごとに上型ホルダ11に結合されたストッパ23と弾性体24を介して結合されており、後述するように、スライドカム20は弾性体24により収納位置に付勢されるようになっている。これにより、スライドカム20の遊びをなくし、良好なプレス加工を行うことができる。なお、弾性体24は、ばね、ウレタンゴム等の弾性材料を使用することができる。
【００１９】
図５に、固定ダイ15の曲刃16とスライドカム20の曲刃21とのレイアウト関係を示す。図５に示すように、本例では、パネル80の相隣る三辺が上型ホルダ11に取り付けられた曲刃16と曲刃21により取り囲まれている。すなわち、加工されるパネル80の左右に曲刃16A、16Bが配設され、下に曲刃21が配設されている。そして、曲刃16A、16Bの端部に突出部17が設けられ、突出部17がわずかに曲刃21の方に食い込むようになっており、曲刃21と突出部17が作動中に干渉しない程度に接している。これにより、パネル80の周囲の辺縁を一連にフランジ加工することができる。なお、曲刃16及び曲刃21に対しては上述のように対応する固定ポンチ33、35が設けられている。
【００２０】
このようなフランジ加工用プレス金型により、以下に説明するようにパネル80の直角曲げ及び負角曲げフランジ加工を行うことができる。図６は、本フランジ加工用プレス金型により加工されるパネルの一実施例を示す説明図である。図６において、一点鎖線により示す形状がパネル80の加工前の形状である。実線により示す形状が、パネル80の加工後の形状である。パネル80において、パネル本体81の左右縁部（直角曲げフランジ83）及び隅部（隅部85）が直角曲げされる部分（Ｐ領域）で、下縁部（負角曲げフランジ84）が負角曲げされる部分（Ｆ領域）である。Ｐ領域とＦ領域との境界部が、曲刃21と曲刃16との境界部、いわゆる合わせ面である。なお、負角曲げ部分は、図６（ｂ）に示すように、固定ポンチ35にかぶるような形状をしている。
【００２１】
まず、パネル80の加工を行うに当たって、図１及び２に示すように、固定ポンチ33、35上面に差し入れられたパネル80に対し、パッド13を下降させてパッド13と固定ポンチ33、35間でパネル80を押圧固定する。つぎに、上型ホルダ11を下降させ、上述のように、固定ダイ15の曲刃16、突出部17と固定ポンチ33とにより、また、スライドカム20の曲刃21と固定ポンチ35とによりパネル80の左右及び下の辺縁の直角曲げを行う。このとき、スライドカム20の曲刃21は、その頂部の直角曲げ成形部分21aが最初にパネル80に当たるから、この直角曲げ成形部分21aと固定ポンチ35とにより直角曲げ加工が行われる。この様子を図７（ａ）に示す。図７（ａ）の下向きの矢印は上型ホルダ11の下降方向（プレス方向）を示す。
【００２２】
上型ホルダ11の下降につれて、パネル80の左右及び下の辺縁の直角曲げ加工が終わると、つぎに、パネル80の負角曲げを行う。負角曲げが行われるパネル80の下辺縁では、図７（ｂ）に示すように、ドライバーカム40のドライバ部41の摺動部材45面が、スライドカム20の曲刃21に設けられた案内溝22に接触するようになる（図４）。上型ホルダ11がさらに下降すると、スライドカム20は、ドライバーカム40のドライバ部41に案内され、図７（ｂ）に示す右方向の矢印の方向にスライドする。これにより、上記のように直角曲げされたパネル80の下辺縁は、曲刃21の負角曲げ成形部分21bによりさらに曲げ加工が行われ、負角曲げ加工が行われる。なお、図７に示すように、ドライバ部41は、上型ホルダ11と案内溝22との間に嵌挿される状態になるが、ドライバ部41にはそれぞれと接触する面に摺動部材45、46が設けられているのでドライバ部41は滑らかに摺動するようになっている。
【００２３】
このようなパネル80の直角曲げ及び負角曲げ加工において、スライドカム20（曲刃21）は、図７（ｃ）に示すように、上型ホルダ11に固定されたストッパ23に弾性体24を介して引きつけられるようになっている。すなわち、スライドカム20はその収納位置であるストッパ23との接触面に弾性体24を介して付勢されるようになっている。このため、スライドカム20は、直角曲げ及び負角曲げ加工において遊びを生ずることがなく、高い精度の加工を行うことができる。
【００２４】
このようにして直角曲げ及び負角曲げ加工が完了すると、つぎに、曲げ加工後のパネル80を固定ポンチ33、35（下型30）から離型する。パネル80の離型は、図８に示すようにパネルリフタ50を用いて行うのがよい。図８（ａ）は、パネル80の曲げ加工が完了したときの状態を示す。図８（ｂ）は、パネルリフタ50を用いて曲げ加工後のパネル80を下型30から離型した状態を示す。
【００２５】
図８（ａ）に示すように、曲げ加工が完了したときは、パネルリフタ50のカムフォロア55が曲刃21に当接しており、エジェクタ53は、パネル80の下方にある。曲げ加工が完了すると、まず、上型ホルダ11及びパッド13を上昇させる。上型ホルダ11が上昇するにつれて、スライドカム20は、ドライバーカム40及び弾性体24の作用によって図８（ａ）において左方向にスライドするとともに、上方に移動する。これにより、図８（ｂ）に示すように、カムフォロア55は曲刃21から自由になり、エジェクタ53が押圧手段57により負角曲げされた負角曲げフランジ84の端面に当接してパネル80を下型30（固定ポンチ33、35）から抜き外すように押圧し、パネル80を下型30から離型する。
【００２６】
パネル80を下型30から離型するには、エジェクタ53が負角曲げフランジ84の端面に均等な押圧力を与えるようにするのがよい。このため、例えば、図４に示すパネルリフタ50のように、連結板51を介した複数個の押圧手段57により、適宜複数個のエジェクタ53を配設したパネルリフタ50を用いるのがよい。本パネルリフタ50において、押圧手段57は所定の長さ範囲で作動するように、パネル80を下型30から離型した後は、ストッパ58等で作動が制限されるようになっている。また、パネルリフタ50は、押圧力が有効に負角曲げフランジ84の端面に作用するように、その取付方向は、負角曲げの曲げ角度の方向に一致するようになっている。なお、本パネルリフタ50は、図４に示すように、押圧手段57はケース56内に収容されており、カムフォロア55はブラケット54を介して連結板51に回動自在に結合されている。押圧手段57は、コイルばねを使用することができる。
【００２７】
以上、本発明に係るフランジ加工用プレス金型によるパネル80の直角曲げ及び負角曲げ加工について説明した。本フランジ加工用プレス金型においては、上述のように、曲刃21と曲刃16の突出部17が合わせ面で接している。すなわち、本発明に係るフランジ加工方法は、従来のフランジ加工方法と異なり、直角曲げをする曲刃と負角曲げをする曲刃がオーバラップする部分がない。そして、その合わせ面は、図６に示すように、直角曲げをする辺縁から負角曲げをする辺縁に回り込んだ位置に設けてある。これにより、従来のフランジ加工方法のように直角曲げから負角曲げに遷移する部分（図６の寸法ｓの範囲）に生じやすい歪みや損傷の発生を防止することができる。また、図６の例のように、合わせ面が負角曲げフランジ84側の隅部85のR止まりに設けられている場合は、遷移する部分の範囲を小さくできるのでよい。
【００２８】
なお、隅部85の部分は絞り加工を受ける部分であり、パネル80を下型30から離型し難くなる。このため、隅部85のフランジ高さは、ほとんど絞り加工を受けないような重なりしわの生じない程度の高さ、例えば5mm以下にするのがよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るフランジ加工用プレス金型の直角曲げを行う部分を示す一部断面図である。
【図２】本発明に係るフランジ加工用プレス金型の負角曲げを行う部分を示す一部断面図である。
【図３】図２に示すスライドカムの上型ホルダへの取付関係を示す一部断面図である。
【図４】図１又は２に示すスライドカム及びこれと関係するドライバーカム、パネルリフタの拡大斜視図である。
【図５】上型ホルダに取り付けられる固定ダイの曲刃とスライドカムの曲刃の取付状態を示す説明図である。
【図６】加工前のパネルの状態と直角曲げと負角曲げ完了後のパネルの状態を示す斜視図である。
【図７】パネルの曲げ加工の各状態を示す説明図である。
【図８】パネルを下型から離型する各状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
10    上型
11    上型ホルダ
13    パッド
15    固定ダイ
16    曲刃
17    突出部
20    スライドカム
21    曲刃
22    案内溝
23    ストッパ
24    弾性体
25    取付ボルト
26    穴
28、29    摺動部材
30    下型
31    下型ホルダ
33、35    固定ポンチ
40    ドライバーカム
41    ドライバ部
45、46    摺動部材
50    パネルリフタ
51    連結板
53    エジェクタ
54    ブラケット
55    カムフォロア
56    ケース
57    押圧手段
80    パネル
83    直角曲げフランジ
84    負角曲げフランジ
85    隅部
【図１】
2008238174.tif 000003
【図２】
2008238174.tif 000004
【図３】
2008238174.tif 000005
【図４】
2008238174.tif 000006
【図５】
2008238174.tif 000007
【図６】
2008238174.tif 000008
【図７】
2008238174.tif 000009
【図８】
2008238174.tif 000010