(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを支持する第１支持面を有する下曲げ刃と、
前記下曲げ刃に対して上下動可能であり、下降することによって前記第１支持面との間で前記ワークを挟んで位置決めする上パッドと、
前記下曲げ刃に対して上下動可能であり、下降途中で前記ワークに接触するとともに、さらに下降することによって前記下曲げ刃との間で前記ワークに曲げ加工を行う上曲げ刃と、
前記下曲げ刃に並置されており、前記ワークを支持する第２支持面を有するとともに、前記下曲げ刃に対して上下動不能なポンチと、
前記第２支持面の周縁に沿って配置されており、前記ワークを支持する第３支持面を有するとともに、前記ポンチに対して上下動可能な下パッドと、
前記ポンチに対して上下動可能であり、下降途中で前記第３支持面との間で前記ワークを挟むとともに、さらに下降して前記第３支持面との間で前記ワークを挟んだ状態で前記下パッドを押し下げることによって前記ポンチとの間で前記ワークに絞り加工を行う絞り加工部と、
を備えており、
前記上パッドが下降して前記第１支持面との間で前記ワークを挟むタイミングは、前記上曲げ刃が前記ワークに接触するタイミングよりも遅くならないように調整されており、
前記上曲げ刃が前記ワークに接触したタイミング以降における前記上曲げ刃の下端の高さと、前記絞り加工部が前記第３支持面との間で前記ワークを挟んだタンミング以降における前記絞り加工部の下面の高さが、前記上曲げ刃と前記絞り加工部の境界において、同一高さを維持して下降する関係に調整されていることを特徴とするプレス加工装置。
【請求項２】
前記上曲げ刃が前記ワークに接触するタイミングにおいて、前記第１支持面の高さと、前記第２支持面の高さと、前記第３支持面の高さが同一高さに調整されていることを特徴とする請求項１に記載のプレス加工装置。
【請求項３】
下曲げ刃の第１支持面と、前記下曲げ刃に並置されているとともに前記下曲げ刃に対して上下動不能なポンチの第２支持面と、第２支持面の周縁に沿って配置されているとともに前記ポンチに対して上下動可能な下パッドの第３支持面にワークを戴置する戴置工程と、
前記下曲げ刃に対して上パッドを下降させることによって前記第１支持面との間で前記ワークを挟んで位置決めする位置決め工程と、
上曲げ刃を前記下曲げ刃に対して下降させて下降途中で前記ワークと接触させ、前記上曲げ刃をさらに下降させて前記上曲げ刃と前記下曲げ刃との間で前記ワークに曲げ加工を行う曲げ加工工程と、
絞り加工部を前記ポンチに対して下降させて下降途中で前記第３支持面との間で前記ワークを挟ませ、前記絞り加工部をさらに下降させて前記第３支持面との間で前記ワークを挟ませた状態で前記下パッドを押し下げることによって前記絞り加工部と前記ポンチとの間で前記ワークに絞り加工を行う絞り加工工程と、
を有しており、
前記位置決め工程は、前記上曲げ刃が前記ワークに接触するタイミングよりも遅くならないように調整されており、
前記上曲げ刃が前記ワークに接触したタイミング以降における前記上曲げ刃の下端の高さと、前記絞り加工部が前記第３支持面との間で前記ワークを挟んだタンミング以降における前記絞り加工部の下面の高さが、前記上曲げ刃と前記絞り加工部の境界において、同一高さを維持して下降する関係に調整されていることを特徴とするプレス加工方法。
【請求項４】
前記ワークは、高張力材料の第１ワークと低張力材料の第２ワークが接合されることによって作製されており、
前記戴置工程で、前記第１ワークが前記第１支持面に支持され、前記第２ワークが前記第２支持面と前記第３支持面に支持されるようにワークを戴置することを特徴とする請求項３に記載のプレス加工方法。
【請求項５】
前記曲げ加工工程の前に、前記第１ワークの外形形状を所定の形状にする外形抜き工程を実施することを特徴とする請求項４に記載のプレス加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工技術に関する。特に、プレス加工装置を用いてワークに絞り加工と曲げ加工を同時に行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークに絞り加工を行うプレス加工装置は、ポンチと下パッドと絞り加工部を備えている。加工対象となるワークは、ポンチと下パッドの支持面で支持される。プレス加工装置は、絞り加工部をポンチに対して下降させることによって、下パッドの支持面で支持されているワークの周縁部を、下ポンチと絞り加工部との間に挟む。プレス加工装置は、この状態から、絞り加工部と下パッドを下降させることによって、ワークに絞り加工を行う。プレス加工装置は、ワークの周縁部を下パッドと絞り加工部との間で挟むことにより、絞り加工時にワークにシワや波打ち等が発生することを防止している。ワークの周縁部は、プレス加工装置がワークに絞り加工を行うために設けられているものであり、実際の製品には不要な部分となる。従って、ワークの周縁部は、絞り加工が終了するとワークから切り取られる（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２８７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
絞り加工を行うためには、ワークに、製品形状には不要な周縁部を設ける必要がある。そのため、曲げ加工と比較して材料の歩留まりが悪くなる。
そこで、ワークに絞り加工を行わず、曲げ加工によってワークを所定の形状に加工することが考えられる。曲げ加工では、絞り加工のようにワークの周縁部を挟んで加工する必要がないことから、ワークに実際の製品には不要な周縁部を設ける必要がない。そのため、曲げ加工では、絞り加工と比較して材料の歩留まりが向上する。しかしながら、曲げ加工では、絞り加工と異なり、ワークに複雑な形状を加工することができない。
【０００５】
プレス加工によって加工される製品の中には、比較的に単純な形状、即ち、曲げ加工のみで加工できる程度の形状を有する第１部分と、曲げ加工では加工することができない複雑な形状を有する第２部分とが連続しているものがある。このような製品をプレス加工する場合、第１部分に曲げ加工を行う工程と第２部分に絞り加工を行う工程を２つの工程に分けて加工すれば、材料の歩留まりは向上する。しかしながら、曲げ加工された第１部分と絞り加工された第２部分を滑らかに連続させた製品が得られず、現実には、採用することができなかった。そのため、曲げ加工で加工できる第１部分に対しても絞り加工を用いて加工しなければならず、歩留まりを向上させることが難しかった。
【０００６】
本発明は上述した事情を鑑みてなされたものであり、曲げ加工と絞り加工を同時に行う技術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】
上記課題を解決するために、本発明のプレス加工装置は、下曲げ刃と上パッドと上曲げ刃とポンチと下パッドと絞り加工部を備える。下曲げ刃は、ワークを支持する第１支持面を有する。上パッドは、下曲げ刃に対して上下動可能であり、下降することによって第１支持面との間でワークを挟んで位置決めする。上曲げ刃は、下曲げ刃に対して上下動可能であり、下降途中でワークに接触するとともに、さらに下降することによって下曲げ刃との間でワークに曲げ加工を行う。ポンチは、下曲げ刃に並置されており、ワークを支持する第２支持面を有するとともに、下曲げ刃に対して上下動不能である。下パッドは、第２支持面の周縁に沿って配置されており、ワークを支持する第３支持面を有するとともに、ポンチに対して上下動可能である。絞り加工部は、ポンチに対して上下動可能であり、下降途中で第３支持面との間でワークを挟むとともに、さらに下降して第３支持面との間でワークを挟んだ状態で下パッドを押し下げることによってポンチとの間でワークに絞り加工を行う。
【０００８】
上記したプレス加工装置によれば、ワークに曲げ加工と絞り加工を同一工程で行うことができる。曲げ加工されるワークの部分に周縁部を設ける必要がなくなる。これにより、全体が絞り加工される場合と比較して、材料の歩留まりを向上させることができる。
しかしながら、単に上記した要件を備えているだけのプレス加工装置では、曲げ加工された部分と絞り加工された部分が滑らかに連続したワークを得ることができなかった。
本発明のプレス加工装置は、上記した構成に加えて、以下の構成を備えていることを特徴とする。
（１）上パッドが下降して第１支持面との間でワークを挟むタイミングは、上曲げ刃がワークに接触するタイミングよりも遅くならないように調整されている。
（２）上曲げ刃がワークに接触したタイミング以降における上曲げ刃の下端の高さと、絞り加工部が第３支持面との間でワークを挟んだタンミング以降における絞り加工部の下面の高さが、上曲げ刃と絞り加工部の境界において、同一高さを維持して下降する関係に調整されている。
【０００９】
（１）の構成を採用することによって、曲げ加工と絞り加工時にワークが移動することを防止することができる。（２）の構成を採用することによって、絞り加工が開始されるタイミングと曲げ加工が開始されるタイミングを同時にすることができる。また、（２）の構成を採用することによって、上曲げ刃と絞り加工部の境界において、絞り加工部と第３支持面との間で挟まれているワークの高さと上曲げ刃の下端に接触するワークの高さを同一高さに維持しながら、絞り加工と曲げ加工を同時に行うことができる。即ち、絞り加工の端部と曲げ加工の端部が同一位置に重なり、両加工の境界では両加工が複合する加工が行われる。上記の構成を備えるプレス加工装置によれば、絞り加工された部分と曲げ加工された部分が滑らかに連続したワークを得ることができる。
【００１０】
上記したプレス加工装置で加工されるワークは、加工前に予め所定の形状に加工されていてもよい。あるいは、ワークの板厚は均一でなくてもよい。これらの場合、第１支持面と第２支持面と第３支持面は、ワークの形状に合わせて高さが調整されていることが好ましい。一方において、上記したプレス加工装置で加工されるワークが均一な板厚の平板である場合、上曲げ刃がワークに接触するタイミングにおいて、第１支持面の高さと、第２支持面の高さと、第３支持面の高さが同一高さに調整されていることが好ましい。
この構成によれば、均一な板厚のワークに曲げ加工と絞り加工を同時に行うことができる。
【００１１】
本発明は、絞り加工と曲げ加工を同時に実施するプレス加工方法をも提供する。本発明のプレス加工方法は、戴置工程と、位置決め工程と、曲げ加工工程と、絞り加工工程を有する。
戴置工程では、下曲げ刃の第１支持面と、下曲げ刃に並置されているとともに下曲げ刃に対して上下動不能なポンチの第２支持面と、第２支持面の周縁に沿って配置されているとともにポンチに対して上下動可能な下パッドの第３支持面にワークを戴置する。位置決め工程では、下曲げ刃に対して上パッドを下降させることによって第１支持面との間でワークを挟んで位置決めする。曲げ加工工程では、上曲げ刃を下曲げ刃に対して下降させて下降途中でワークと接触させ、上曲げ刃をさらに下降させて上曲げ刃と下曲げ刃との間でワークに曲げ加工を行う。絞り加工工程では、絞り加工部をポンチに対して下降させて下降途中で第３支持面との間でワークを挟ませ、絞り加工部をさらに下降させて第３支持面との間でワークを挟ませた状態で下パッドを押し下げることによって絞り加工部とポンチとの間でワークに絞り加工を行う絞り加工工程を有する。
位置決め工程は、上曲げ刃がワークに接触するタイミングよりも遅くならないように調整されている。また、上曲げ刃がワークに接触したタイミング以降における上曲げ刃の下端の高さと、絞り加工部が第３支持面との間でワークを挟んだタンミング以降における絞り加工部の下面の高さが、上曲げ刃と絞り加工部の境界において、同一高さを維持して下降する関係に調整されている。
このプレス加工方法によれば、ワークが曲げ加工される部分に周縁部を設ける必要がなくなる。これにより、全体が絞り加工される場合と比較して、材料の歩留まりを向上させることができる。また、このプレス加工方法によれば、絞り加工された部分と曲げ加工された部分が滑らかに連続したワークを得ることができる。
【００１２】
上記したプレス加工方法で加工されるワークは、高張力材料の第１ワークと低張力材料の第２ワークが接合されることによって作製されていてもよい。この場合、第１ワークが第１支持面に支持され、第２ワークが第２支持面と第３支持面に支持されるようにワークを戴置することが好ましい。
例えば、自動車に用いられる部品は、軽量であることと剛性が高いことが求められる。そのため、自動車に用いられる部品には、高張力材料が用いられることが多い。低張力材料を用いて剛性の高い部品を作製するためには、材料の板厚を厚くしなければならず、部品の重量が重くなるからである。一方において、高張力材料は、低張力材料と比較して延びにくいため、絞り加工が難しい。上記したプレス加工方法では、高張力材料の第１ワークと低張力材料の第２ワークを有するワークを用いて部品が作製される。これにより、上記したプレス加工方法で加工されたワークの剛性を、同一の板厚の低張力材料で作製されたワークの剛性と比較して高くすることができる。また、上記したプレス加工方法では、低張力材料の第２ワークのみに絞り加工を行う。そのため、絞り加工を容易に行うことができる。また、絞り加工後にワークの周縁部を切り取る際にも、低張力材料であることから比較的簡単にきれいに切り取ることができる。
【００１３】
このプレス加工方法では、曲げ加工工程の前に、第１ワークの外形形状を所定の形状にする外形抜き工程をさらに備えていることが好ましい。
プレス加工方法によって加工されたワークは、加工後の形状によって剛性が高くなる場合がある。特に、ワークが高張力材料で作製されている場合、ワークの剛性は非常に高くなる。外形抜き加工されるワークの剛性が高くなると、外形抜き加工に用いられる切刃に大きな負荷がかかってしまう。この結果、切刃の耐久性が低下し、頻繁に切刃を交換しなければならなくなってしまう。このプレス加工方法によれば、曲げ加工後の高張力材料のワークに外形抜き加工する必要がない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、プレス加工後の外形抜き工程によって切り取られるワークが小さくなり、材料の歩留まりが向上する。これにより、製品の製造コストを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
下記の実施例の技術的な特徴について列記する。
（形態１）  下曲げ刃は、第１支持面から上パッドに向かって突出する複数の位置決め用突起を有している。ワークは、第１支持面で支持された状態で位置決め用突起が貫通する位置決め用孔を有している。ワークセット工程では、ワークの位置決め用孔に位置決め用突起を貫通させることによって、プレス加工装置に対するワークの位置決めを行う。
【実施例】
【００１６】
本発明を具現化した実施例に係るプレス加工装置を図面を参照して説明する。図１は、本実施例のプレス加工装置１０の縦断面図である。図１は、プレス加工装置１０がワーク５０を加工する前の状態を示す。図２は、図１のII-II断面を示す断面図である。図３は、プレス加工装置１０の構成を説明するための斜視図である。図１、２に示すように、プレス加工装置１０は、下型１２とポンチ１６と下曲げ刃１８とクッションパッド（下パッド）１４と上型２６と上パッド２２と絞り加工パッド（絞り加工部）２０と上曲げ刃２４と窒素ガスシリンダ２８を備えている。
下型１２は、プレス加工機（図示省略）のボルスタ３０上に固定されている。下型１２には、プレス加工機のクッションピン３２を貫通させる複数のピン用孔１２ａが形成されている。下型１２の上面には、ポンチ１６と下曲げ刃１８が固定されている。ポンチ１６と下曲げ刃１８は一体で形成されている。ポンチ１６の上端には、ワーク５０を支持する第２支持面１６ａが形成されている。下曲げ刃１８の上端には、第１支持面１８ａが形成されている。第２支持面１６ａと第１支持面１８ａは、ボルスタ３０の上面に対して同一の高さに形成されている。ポンチ１６と下曲げ刃１８は、別体で形成されていてもよい。また、第１支持面１８ａには、２つの位置決めピン１８ｂが略垂直に突設されている。
【００１７】
図３に示すように、クッションパッド１４は、第２支持面１６ａの周縁に沿って配置されている。クッションパッド１４の上端には、第３支持面１４ａが形成されている。クッションパッド１４は、クッションピン３２によってポンチ１６に対して上下動可能に支持されている。クッションパッド１４は、その上方から負荷が与えられると下方に移動し、負荷が取り除かれると上方に移動する。プレス加工装置１０がワーク５０を加工する前の状態では、第３支持面１４ａは、第２支持面１６ａと同一の高さに位置する。即ち、プレス加工前の状態では、第２支持面１６ａと第１支持面１８ａと第３支持面１４ａとが、同一高さとなっている。
【００１８】
図１に示すように、上型２６は、プレス加工機のラム３４に固定されている。ラム３４は、プレス加工機によってボルスタ３０に対して上下動される。ラム３４は、ボルスタ３０に対して平行に配置されている。ラム３４は、ボルスタ３０に対して平行な状態を維持したまま上下動される。上型２６の下面には、窒素ガスシリンダ２８を介して上パッド２２が取り付けられている。上パッド２２は、窒素ガスシリンダ２８が伸縮することによって、上型２６に対して上下動可能となっている。上パッド２２の下端には、下曲げ刃１８の第１支持面１８ａに対向する第１押さえ面２２ａが形成されている。第１押さえ面２２ａには、位置決めピン１８ｂに対向する位置に逃がし穴２２ｂが設けられている。
上型２６の下面には、絞り加工パッド２０が固定されている。絞り加工パッド２０の下端には、クッションパッド１４の第３支持面１４ａに対向する第２押さえ面２０ａが形成されている。図２に示すように、上型２６の下面には、２つの上曲げ刃２４が固定されている。２つの上曲げ刃２４は、上パッド２２を挟んで対向して配置されている。図３に示すように、上曲げ刃２４は、上パッド２２の長手方向に沿って配置されている。上曲げ刃２４の下面２４ａは、絞り加工パッド２０の第２押さえ面２０ａと同一の高さに位置している。下面２４ａは、第２押さえ面２０ａに連なって配置されている。また、上パッド２２の第１押さえ面２２ａは、プレス加工前の状態で、下面２４ａと第２押さえ面２０ａよりも下方に位置している。
【００１９】
図４は、ワーク５０の斜視図である。ワーク５０は、第１ワーク５２と第２ワーク５４を有している。第１ワーク５２と第２ワーク５４は、レーザ接合等によって接合部５６で接合されている。第１ワーク５２は、例えば引張応力が９８０ＭＰａの高張力鋼材で作製されている。第１ワーク５２は矩形状の平板である。図５に示すように、第１ワーク５２は、第２ワーク５４と接合される前に、鋼板６０を破線６２の位置で外形抜き加工して作製されている。鋼板６０は、第１ワーク５２の長手方向の長さと同一長さの幅を有する。破線６２の間隔は、第１ワーク５２が曲げ加工された後の外形形状が所望の形状になるように決められている。外形抜き加工は、例えば、別のプレス加工装置を用いて行われてもよく、レーザ等で鋼板６０を切断することによって行われてもよい。第１ワーク５２には、外形抜き加工と同時に、位置決めピン１８ｂに対応する位置に位置決め孔５２ａが形成される。位置決め孔５２ａは、位置決めピン１８ｂの外径と略同一の直径である。第１ワーク５２の長手方向の長さは、第１支持面１８ａの長手方向の長さと略一致している。第１ワーク５２の短手方向の長さは、第１支持面１８ａの短手方向の長さよりも長い。
第２ワーク５４は、第１ワーク５２と比較して引張応力の低い低張力鋼材で作製されている。例えば、第２ワーク５４は、引張応力が５９０ＭＰａ以下の鋼材で作製されている。第２ワーク５４は矩形状の平板である。第２ワーク５４の板厚は、第１ワーク５２の板厚と同一の板厚である。
【００２０】
次に、プレス加工装置１０がワーク５０をプレス加工する方法について説明する。まず、ワーク５０が第２支持面１６ａ、第１支持面１８ａ、第３支持面１４ａ上に戴置される。ワーク５０は、位置決めピン１８ｂを位置決め孔５２ａに貫通されて戴置される。これにより、ワーク５０がプレス加工装置１０に対して位置決めされる。ワーク５０がセットされた状態では、接合部５６が、ポンチ１６と下曲げ刃１８の境界に位置する。即ち、第１ワーク５２は第１支持面１８ａに支持され、第２ワーク５４は第２支持面１６ａと第３支持面１４ａに支持される。
プレス加工機が駆動して、図１に示す位置からラム３４がボルスタ３０に対して下降すると、上型２６が下型１２に対して下降する。絞り加工パッド２０と上曲げ刃２４は、上型２６の下降に伴って、同一速度で下降する。ワーク５０は、第１押さえ面２２ａと第１支持面１８ａによって挟まれて位置決めされる。この位置からさらに上型２６が下降すると、窒素ガスシリンダ２８が圧縮されて、上パッド２２は下降しない。ワーク５０は、窒素ガスシリンダ２８の復元力によって、強固に位置決めされる。
【００２１】
図６は、上型２６が下降し、第２ワーク５４の第３支持面１４ａに支持されている部分が、第２押さえ面２０ａと第３支持面１４ａによって挟まれた時のプレス加工装置１０の縦断面図である。図７は、図６のVII-VII断面を示す断面図である。図７に示すように、第２押さえ面２０ａと第３支持面１４ａとの間で第２ワーク５４を挟むのと同じタイミングで、上曲げ刃２４の下面２４ａが第１ワーク５２と接触する。第２押さえ面２０ａと下面２４ａは、ワーク５０に対して同一高さに位置している。したがって、第２押さえ面２０ａが第２ワーク５４に接触する時の第２押さえ面２０ａの高さと下面２４ａが第１ワーク５２に接触する時の下面２４ａの高さが同一高さに位置している。
【００２２】
図７に示す状態から、上型２６がさらに下降すると、第１ワーク５２は、下曲げ刃１８と上曲げ刃２４との間で曲げ加工される。同時に、第２ワーク５４は、絞り加工パッド２０とポンチ１６との間で絞り加工される。
図８は、下死点でのプレス加工装置１０の縦断面図である。図７の状態から図８の状態に至るまで、絞り加工パッド２０と上曲げ刃２４を同一速度で下降する。これにより、プレス加工装置１０がワーク５０を加工している間、第２押さえ面２０ａの高さと下面２４ａの高さが同一高さに維持される。
ラム３４が下死点まで下降すると、プレス加工機のロック機構（図示省略）によって、クッションピン３２の位置が固定される。ラム３４が下死点まで下降して加工が終了すると、上型２６は、ラム３４の上昇に伴って上昇する。クッションピン３２は、クッションピン３２のロックが解除されてクッションパッド１４によってワーク５０が持ち上げられたときに、ワーク５０と接触しない位置まで上パッド２２が上昇すると、ロックが解除され上方に移動する。
【００２３】
図９には、プレス加工後のワーク５０を示す。ワーク５０は、曲げ加工された第１ワーク５２と絞り加工された第２ワーク５４で構成されている。プレス加工が終了すると、第２ワーク５４は、破線５８で示す位置で外形抜き加工される。
【００２４】
上記したプレス加工装置１０によれば、ワーク５０に曲げ加工と絞り加工を同時に行うことができる。これにより、ワーク５０全体を絞り加工する場合と比較して、材料の歩留まりを向上させることができる。
上記したプレス加工装置１０では、加工前の状態で、第２支持面１６ａと第１支持面１８ａと第３支持面１４ａが同一の高さに配置されている。ワーク５０は、第２支持面１６ａと第１支持面１８ａと第３支持面１４ａによって支持される。また、絞り加工パッド２０の第２押さえ面２０ａと上曲げ刃２４の下面２４ａが、同一の高さに配置されている。この結果、下面２４ａと第２押さえ面２０ａは、ワーク５０に対して同一の高さに配置されることとなる。上型２６が下降して、下面２４ａが第１ワーク５２に接触するタイミングは、第２押さえ面２０ａが第２ワーク５４に接触するタイミングと同一タイミングになる。即ち、上曲げ刃２４が第１ワーク５２に接触するタイミングと、絞り加工パッド２０がクッションパッド１４との間で第２ワーク５４を挟むタイミングが同時となる。これにより、第１ワーク５２に曲げ加工を開始するタイミングと第２ワーク５４に絞り加工を開始するタイミングを同時にすることができる。
【００２５】
また、上曲げ刃２４が第１ワーク５２に接触した時の下面２４ａの高さは、第２押さえ面２０ａが第３支持面１４ａとの間で第２ワーク５４を挟んだ時の第２押さえ面２０ａの高さと同一高さとなる。また、上曲げ刃２４の下降速度は、絞り加工パッド２０の下降速度と同一速度となる。これにより、第２押さえ面２０ａの高さと下面２４ａの高さを同一高さに維持しながら、絞り加工と曲げ加工を同時に行うことができる。即ち、絞り加工の端部と曲げ加工の端部が同一位置に重なり、両加工の境界では両加工が複合する加工が行われる。プレス加工装置１０によれば、加工後の第１ワーク５２と第２ワーク５４が滑らかに連続するワーク５０を得ることができる。
【００２６】
また、上記したプレス加工装置１０では、下曲げ刃１８の第１支持面１８ａに位置決めピン１８ｂが形成されている。ワーク５０には、位置決めピン１８ｂに対応する位置に位置決め孔５２ａが形成されている。位置決め孔２５ａは、位置決めピン１８ｂの外径と略同一の直径で形成されている。これにより、ワーク５０が第２支持面１６ａ、第１支持面１８ａ、第３支持面１４ａ上に戴置された状態で、ワーク５０がずれることを防止することができる。
【００２７】
また、上記したプレス加工装置１０では、第１ワーク５２が曲げ加工され、第２ワーク５４が絞り加工される。第２ワーク５４は低張力鋼材であるため、絞り加工後の形状によって第２ワーク５４の剛性が高くなったとしても、絞り加工後の外形抜き加工に用いられる切刃にかかる負荷は第１ワーク５２のような高張力鋼材に外形抜き加工する場合と比較して小さい。一方において、第１ワーク５２は、プレス加工装置１０で加工される前に、外形抜き加工によって外形形状が整えられている。そのため、プレス加工装置１０で加工された後で、高張力鋼材の第１ワーク５２を外形抜き加工しなくてもよい。これにより、プレス加工後の外形抜き加工に用いられる切刃の耐久性が低下することを防止することができる。また、外形抜き加工されるのは、低張力鋼材の第２ワーク５４であることから、比較的簡単にきれいに外形抜きをすることができる。
【００２８】
上記したプレス加工装置１０では、ラム３４が下死点から上昇すると、それに伴って上型２６が上昇する。上パッド２２は、窒素ガスシリンダ２８が自然長に戻るまでの間、図８の状態から動かない。ワーク５０は、第１押さえ面２２ａと第１支持面１８ａによって挟まれて位置決めされたままとなる。一方において、絞り加工パッド２０は、上型２６の上昇に伴って上昇する。ラム３４が下死点まで下降すると、クッションピン３２の位置が固定される。クッションピン３２の位置は、クッションピン３２のロックが解除されてクッションパッド１４によってワーク５０が持ち上げられたときに、上パッド２２がワーク５０と接触しない位置に上昇するまで固定される。この構成によれば、第１ワーク５２が固定された状態で、ワーク５０がクッションパッド１４によって上方に押し上げられることによって、加工後のワーク５０が変形されることを防止することができる。また、ワーク５０がクッションパッド１４によって上方に押し上げられたときに、ワーク５０が上パッド２２と接触することによって、加工後のワーク５０が変形されることを防止することができる。
【００２９】
（変形例１）
上記した実施例では、第１ワーク５２と第２ワーク５４の板厚は同一であった。しかしながら、第１ワーク５２と第２ワーク５４の板厚が異なっていてもよい。図１０に示すように、第２ワーク５４の板厚が第１ワーク５２の板厚よりも厚い場合この場合、ワーク５０の一方の面が同一平面となるように、第１ワーク５２と第２ワーク５４を接合する。この場合、図１１に示すように、プレス加工装置１０では、第２支持面１６ａと第３支持面１４ａの高さが、第１支持面１８ａの高さに対して板厚の差だけ低く調整されている。この結果、絞り加工パッド２０の第２押さえ面２０ａと上曲げ刃２４の下面２４ａの高さは、第２支持面１６ａと第１支持面１８ａと第３支持面１４ａ上にセットされたワーク５０の上面に対して同一の高さとなる。これにより、プレス加工装置１０は、同一タイミング、同一高さで絞り加工と曲げ加工を開始することができる。
【００３０】
（変形例２）
上記した実施例では、第１ワーク５２と第２ワーク５４は、いずれも矩形状の平板であった。しかしながら、図１２に示すように、第１ワーク５２と第２ワーク５４は、予めスタンピング加工等によって加工されていてもよい。この場合、第１ワーク５２の第１領域５２ｂと第２ワーク５４の第２領域５４ａが同一平面上になるように加工する。第１領域５２ｂは、上曲げ刃２４の下面２４ａが接触する領域である。第２領域５４ａは、クッションパッド１４と絞り加工パッド２０が挟む領域である。この場合、プレス加工装置１０では、第２支持面１６ａと第１支持面１８ａと第３支持面１４ａの高さを調整することによって、ワーク５０が第２支持面１６ａと第１支持面１８ａと第３支持面１４ａ上にセットされたときに、第１領域５２ｂと第２領域５４ａの高さが、絞り加工パッド２０の第２押さえ面２０ａと下面２４ａに対して同一の高さになるように調整する。これにより、プレス加工装置１０は同一タイミング、同一高さで絞り加工と曲げ加工を開始することができる。
【００３１】
（変形例３）
上記した実施例では、第１ワーク５２と第２ワーク５４は、ともに矩形状の平板であった。しかしながら、第１ワーク５２と第２ワーク５４は、矩形状でなくてもよい。図１３は、第１ワーク５２が矩形状の平板でない場合のワーク５０の一例を示す斜視図である。この場合、図１４に示すように、第１ワーク５２は、第２ワーク５４と接合される前に、鋼板６０を破線６４の位置で外形抜き加工して作製してもよい。あるいは、第２ワーク５４と接合した後で第１ワーク５２を外形抜き加工して作製してもよい。この場合、図１５に示すように、プレス加工装置１０では、上曲げ刃２４の下面２４ａが、第１ワーク５２の形状に合わせて第２押さえ面２０ａに対して傾斜している。上曲げ刃２４と絞り加工パッド２０の境界では、下面２４ａと第２押さえ面２０ａの高さが同一の高さに調整されている。
この構成によれば、上曲げ刃２４と絞り加工部２０の境界において、第２押さえ面２０ａと第３支持面１４ａとの間で挟まれている第２ワーク５４の高さと上曲げ刃２４の下端に接触する第１ワーク５２の高さを同一高さに維持しながら、絞り加工と曲げ加工を同時に行うことができる。これにより、絞り加工された部分と曲げ加工された部分が滑らかに連続したワークを得ることができる。なお、第１ワーク５２と第２ワーク５４の形状は、加工後の形状に合わせて適宜選択することができる。
【００３２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、ワーク５０は、均一の材料、均一の板厚で作製されていてもよい。この場合、ワーク５０は、レーザ接合等を用いることなく、一枚の鋼板で作製してよい。
また、例えば、窒素ガスシリンダ２８は、バネやウレタンスプリングであってもよい。
また、例えば、クッションピン３２が無くてもよい。この場合、クッションパッド１４がポンチ１６に対して上下動可能に支持される構成（例えば窒素ガスシリンダ等）を下型１２に配置してもよい。また、例えば、プレス加工機にロック機構が無くてもよい。この場合、クッションパッド１４の上昇がラム３４の上昇に対して遅くなる構成（例えばダンパ等）を配置してもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】プレス加工装置を示す縦断面図。
【図２】図１のII‐II断面を示す断面図。
【図３】プレス加工装置の各部を説明する斜視図。
【図４】ワークを示す斜視図。
【図５】ワークを作製する鋼板を示す斜視図。
【図６】プレス加工装置のプレス加工開始の状態を示す縦断面図。
【図７】図６のVII-VII断面を示す断面図。
【図８】プレス加工装置の下死点状態を示す縦断面図。
【図９】プレス加工装置によって加工されたワークを示す斜視図。
【図１０】変形例１のワークを示す斜視図。
【図１１】変形例１のプレス加工装置を示す縦断面図。
【図１２】変形例２のワークを示す斜視図。
【図１３】変形例３のワークを示す斜視図。
【図１４】変形例３のワークを作製する鋼板を示す斜視図。
【図１５】変形例３のプレス加工装置の各部を説明する斜視図。
【符号の説明】
【００３４】
１０：プレス加工装置
１２：下型
１４：クッションパッド
１４ａ：第３支持面
１６：ポンチ
１６ａ：第２支持面
１８：下曲げ刃
１８ａ：第１支持面
２０：絞り加工パッド
２０ａ：第２押さえ面
２２：上パッド
２２ａ：第１押さえ面
２２ｂ：成形部
２２ｃ：逃がし穴
２４：上曲げ刃
２４ａ：下面
５０：ワーク
５２：第１ワーク
５４：第２ワーク
５６：接合部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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