(57)【要約】      （修正有）【課題】かえりが発生しない切断方法を提供。【解決手段】フランジ部２７に凹断面の溝２８を形成し、曲げ成形機３０の基台３１に絞り成形品２６を載せる。基台３１の周囲に受け刃部３２を配置しておき、この受け刃部３２でフランジ部２７を受けさせ、基台３１と受け刃部３２との間を通過させる要領でパンチ３３を下降させることにより、フランジ部２７からスクラップ部３４を分離すること並びにフランジ部２７を下方へ折り曲げることが同時に実施できる。【効果】溝の存在により、切断が容易に且つ確実となり、切断刃を用いないため、かえりを発生させることなしに切断を完了させることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絞り成形機を用いてブランク材を絞る絞り工程と、
前記絞り工程中に、絞り成形品のフランジ部の切断予定線に沿って溝を入れる溝切り工程と、
前記溝に沿って前記フランジ部を受け刃部で受けさせるフランジ受け工程と、
曲げ成形機を用いて前記フランジ部を曲げ成形するとともに、曲げ成形機のパンチと前記受け刃部とで前記溝に沿って前記フランジ部を切断させる曲げ・切断工程と、
からなるプレス加工方法。
【請求項２】
絞り成形品のフランジ部に切断予定線に沿って溝を入れる溝切り手段を有する絞り成型金型を備えた絞り成形機と、
フランジ部に溝が形成されたときに、この溝に沿って前記フランジ部を受ける受け刃部を備えた曲げ成形機と、からなるプレス設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は設備のコンパクト化が可能なプレス設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は代表的なプレス成形品の断面図であり、例えば車両用ドアパネル１００は、アウタパネル１０１のフランジ１０２、１０２を、インナパネル１０３に縁曲げし、この接合部分を溶接することで製造する。
【０００３】
図６はアウタパネルの代表的な製造工程の図である。
（ａ）において、ブランク材１０５と称する平板鋼板を準備し、絞り成形機を用いて絞り（ドロー）加工を施す。
（ｂ）は、絞り加工後のドロー成形品１０６を示す。
（ｃ）において、切断機を用いて、不要な縁１０７、１０７を切除し、トリム品１０８を得る。
【０００４】
（ｂ）において、曲げ成形機を用いて、フランジ１０８、１０８に曲げ加工を施す。これでインナパネル１０３（図５参照）と一体化する直前の形態のアウタパネル１０１を得ることができる。
以上の絞り（ドロー）工程、切断（トリム）工程及び曲げ（ベンド）工程を実施するために、絞り成形機、切断機及び曲げ成形機を準備する必要がある。
【０００５】
図７は従来の剪断による切断工程の説明図である。
（ａ）に示すとおりに、切断工程では、基台１１１に載せたフランジ１０８を切断刃１１２で切断する。
（ｂ）は切断後のフランジ１０８の端部拡大図であり、切断面１１３の下端に、バリと称するかえり１１４が不可避的に発生する。
【０００６】
このかえり１１４の一部は、フランジ１０８から離れて切粉（きりこ）となるが、この切粉は切断刃１１２に付着することや、ワークの下面若しくは上面に付着することがある。
切粉が、切断刃１１２に付着した場合には、切断面が荒れるなど切断品質に悪影響を及ぼす。また、ワークに付着した場合には、面歪みの発生が考えられる。
そこで、切粉を発生させない切断加工技術が必要となる。
【０００７】
従来、切粉を発生させない切断加工技術が各種提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−９００９８号公報（図２）
【０００９】
図８は特許文献１の図２の再掲図であり、トリムライン２２とカットライン２４との交点に、Ｃ形溝部２６を設ける。そして、トリム加工工程で、Ｃ形溝部２６を分離開始端としてカットライン２４に切断処理が行われる。従って、トリムライン２２とカットライン２４の交差部位は、Ｃ形溝部２６から分離され易くなり、切粉が発生することを可及的に防止することができるというものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の技術によれば、切粉の発生は抑制できる。しかし、トリムライン２２に沿った切断面の大部分にかえりが発生する。このかえりに起因する切断品質低下や成形不良の発生を抑えることはできない。従って、特許文献１の技術に代わる技術が必要となる。
【００１１】
また、従来は、絞り成形機、切断機及び曲げ成形機を準備する必要があったが、各々の機構に絞り成形金型、切断金型及び曲げ成形金型を備える必要があり、機構及び金型は高価であるため、成形コストが嵩む。成形コストを低減するには、金型や機構を削減することが望まれる。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、切断工程で切粉並びにかえりの発生を抑えることができ且つ全体的に成形コストを低減することができる成形技術を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１のプレス加工方法は、絞り成形機を用いてブランク材を絞る絞り工程と、前記絞り工程中に、絞り成形品のフランジ部の切断予定線に沿って溝を入れる溝切り工程と、前記溝に沿って前記フランジ部を受け刃部で受けさせるフランジ受け工程と、曲げ成形機を用いて前記フランジ部を曲げ成形するとともに、曲げ成形機のパンチと前記受け刃部とで前記溝に沿って前記フランジ部を切断させる曲げ・切断工程と、からなることを特徴とする。
【００１４】
切断前に切断予定線に沿って溝を入れる。その後に溝に沿ってフランジ部からスクラップ部を、引張切断により切除する。溝の存在により、切断が容易に且つ確実となり、切断刃を用いないため、かえりを発生させることなしに切断を完了させることができる。
請求項１によれば、切断性能を高めることができるとともに成形不良の発生を防止することができる。
【００１５】
請求項２のプレス設備は、絞り成形品のフランジ部に切断予定線に沿って溝を入れる溝切り手段を有する絞り成型金型を備えた絞り成形機と、
フランジ部に溝が形成されたときに、この溝に沿って前記フランジ部を受ける受け刃部を備えた曲げ成形機と、からなることを特徴とする。
【００１６】
従来、絞り成形機と切断機と曲げ成形機とからプレス設備を構成してきた。
請求項２は、見かけ上、絞り成形機と曲げ成形機とでプレス設備を構成でき、設備のコンパクト化、特に設備長さの短縮化が図れる。
請求項２によれば、設備費用の低減や成形コストの削減化が容易に達成できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係るプレス設備を用いたプレス成形の工程図である。
（ａ）において、絞り成形機１０の絞り成形金型１１を構成する下型１２又は上型１３（実施例では上型１３）に、溝切り手段２０、２０を備える。
【００１８】
溝切り手段２０は、刃部２１と、この刃部２１を上下に案内するスライダ２２、このスライダ２２をスライドさせる油圧シリンダ２３とならなる。
そして、ブランクホルダ１４にブランク材２５を載せ、上型１３を下降させることで、絞り成形を実施する。
上型１３が下死点に達したとき、又はその直前若しくは直後のタイミングで刃部２１、２１を下降させる。
【００１９】
（ｂ）は、絞り成形品２６を示す。
（ｃ）は、（ｂ）のＣ部拡大図であり、フランジ部２７に凹断面の溝２８を形成したことを示す。この溝２８の詳細（深さなど）は後述する。
【００２０】
以上で、絞り成形機を用いてブランク材を絞る絞り工程と、前記絞り工程中に、絞り成形品のフランジ部の切断予定線に沿って溝を入れる溝切り工程と、が実施できた。
それに用いる装置は、絞り成形品のフランジ部２７に切断予定線に沿って溝２８を入れる溝切り手段２０を有する絞り成型金型１１を備えた絞り成形機１０のみである。
【００２１】
（ｄ）において、曲げ成形機３０の基台３１に絞り成形品２６を載せる。このときに、基台３１の周囲に受け刃部３２を配置しておき、この受け刃部３２でフランジ部２７を受けさせる。そして、基台３１と受け刃部３２との間を通過させる要領でパンチ３３を下降させる。この際の作用は後に詳しく説明する。
これで、フランジ部２７からスクラップ部３４を分離すること並びにフランジ部２７を下方へ折り曲げることが同時に実施できる。
【００２２】
（ｅ）は出来上がったアウターパネル３６を示す。
以上の（ｄ）、（ｅ）で、溝に沿ってフランジ部を受け刃部で受けさせるフランジ受け工程と、曲げ成形機を用いてフランジ部を曲げ成形するとともに、曲げ成形機のパンチと受け刃部とで溝に沿ってフランジ部を切断させる曲げ・切断工程と、が実施できた。
それに用いる装置は、フランジ部２７の溝２８に沿ってフランジ部２７を受ける受け刃部３２を備えた曲げ成形機３０のみである。
【００２３】
従って、（ａ）〜（ｅ）を実施するには、プレス設備に絞り成形機１０と曲げ成形機３０とを備えればよい。
【００２４】
図２は本発明に係る曲げ・切断工程の説明図である。
（ａ）において、基台３１の周囲に受け刃部３２を配置しておき、この受け刃部３２でフランジ部２７を受けさせる。そして、基台３１と受け刃部３２との間を通過させる要領でパンチ３３を下降させる。
【００２５】
（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図であり、溝２８の底を起点（始点）にして亀裂３７が入った状態を示す。
パンチ３３が連続的に下降するため、（ｃ）に示すとおりに、フランジ部２７からスクラップ部３４が分離する。この後、フランジ部２７はパンチ３３により矢印のごとく折り曲げられる。
【００２６】
ここで、注目すべきことは、（ｂ）に示す亀裂３７の発生は、剪断作用だけに依存するのではなく、フランジ部２７とスクラップ部３４とが溝２８を中心にしてＶ字状に折曲されるため、下面に引張応力が発生し、下面から破断が始まることにある。この結果、切断面下端にかえりが発生することはない。
【００２７】
【実施例】
本発明に係る好適な実施例を次に説明する。次に示す供試材に溝を形成し、曲げ工程で、フランジ部からスクラップ部が分離できるか否かを調べた。
１．  供試材：
１．１  板厚ｔ０（図１（ｃ）参照）：０．８ｍｍ
１．２  材質：引張強さが２７０Ｎ／ｍｍ２以上の冷間圧延鋼板（以下「Ａ鋼板」と記す。）、引張強さが３４０Ｎ／ｍｍ２以上の冷間圧延鋼板（以下「Ｂ鋼板」と記す。）
【００２８】
２．溝
２．１  形状：Ｖ
２．２  溝の角度θ（図１（ｃ）参照）：３０°、９０°
２．３  溝の深さｔ１（図１（ｃ）参照）：表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
比較例１は、供試材の厚さｔ０が０．８ｍｍであり、これに開き角θが３０°のＶ溝を０．２５ｍｍの深さまで入れて、実験を行ったところフランジ部からスクラップ部が綺麗には分離できなかった。すなわち、溝の深さ割合（ｔ１／ｔ０）が３０％（（０．２５／０．８）×１００＝３１．２→３０の如く数値を丸めた。以下同じ。）では分離性は×であった。
【００３１】
実施例１は、供試材の厚さｔ０が０．８ｍｍであり、これに開き角θが３０°のＶ溝を０．３０ｍｍの深さまで入れて、実験を行ったところフランジ部からスクラップ部が綺麗には分離できた。すなわち、溝の深さ割合（ｔ１／ｔ０）が４０％（（０．３０／０．８）×１００＝３７．５→４０）では分離性は○であった。
【００３２】
以下同様に、溝の深さｔ１や溝の開き角θを変更して比較例２〜４及び実施例２〜８を得た。
【００３３】
図３は供試材がＡ鋼板であるときの分離性を示すグラフであり、横軸は溝の深さ割合（ｔ１／ｔ０）、縦軸は溝の開き角θ、小○は分離性良好、小×は分離性不良を示す。開き角θが３０°であれば、深さ割合（ｔ１／ｔ０）が４０％以上であれば、分離性は○となる。また、開き角θが９０°であれば、深さ割合（ｔ１／ｔ０）が４５％以上であれば、分離性は○となる。
【００３４】
図４は供試材がＢ鋼板であるときの分離性を示すグラフであり、横軸は溝の深さ割合（ｔ１／ｔ０）、縦軸は溝の開き角θ、小○は分離性良好、小×は分離性不良を示す。開き角θが３０°であれば、深さ割合（ｔ１／ｔ０）が４５％以上であれば、分離性は○となる。また、開き角θが９０°であれば、深さ割合（ｔ１／ｔ０）が３５％以上であれば、分離性は○となる。
【００３５】
以上のことから、必要な溝の深さは、材質並びにＶ溝の開き角θに、ほとんど影響されずに、ｔ１／ｔ０が４０％以上、より好ましくはｔ１／ｔ０が４５％以上であれば、目的とする分離性が得られることが確認できた。
【００３６】
尚、請求項１のプレス加工方法は、実施の形態で述べたプレス設備の他、一基のプレス機のみで金型を交換しつつ実施することも可能である。従って、プレス設備のレイアウトは適宜選択することができる。
【００３７】
また、実施の形態では、溝切り手段は油圧シリンダを備え、随時刃部を昇降することができるように構成したが、油圧シリンダを廃止し、刃部を上型若しくは下型に固定することもできる。従って、刃部を固定するか移動可能にするかは適宜決定すればよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１のプレス加工方法では、切断前に切断予定線に沿って溝を入れる。その後に溝に沿ってフランジ部からスクラップ部を、引張切断により切除する。溝の存在により、切断が容易に且つ確実となり、切断刃を用いないため、かえりを発生させることなしに切断を完了させることができる。
請求項１によれば、切断性能を高めることができるとともに成形不良の発生を防止することができる。
【００３９】
請求項２のプレス設備は、絞り成形品のフランジ部に切断予定線に沿って溝を入れる溝切り手段を有する絞り成型金型を備えた絞り成形機と、
フランジ部に溝が形成されたときに、この溝に沿って前記フランジ部を受ける受け刃部を備えた曲げ成形機と、からなることを特徴とする。
【００４０】
従来、絞り成形機と切断機と曲げ成形機とからプレス設備を構成してきた。
請求項２は、見かけ上、絞り成形機と曲げ成形機とでプレス設備を構成でき、設備のコンパクト化、特に設備長さの短縮化が図れる。
請求項２によれば、設備費用の低減や成形コストの削減化が容易に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプレス設備を用いたプレス成形の工程図
【図２】本発明に係る曲げ・切断工程の説明図
【図３】供試材がＡ鋼板であるときの分離性を示すグラフ
【図４】供試材がＢ鋼板であるときの分離性を示すグラフ
【図５】代表的なプレス成形品の断面図
【図６】アウタパネルの代表的な製造工程の図
【図７】従来の切断工程の説明図
【図８】特許文献１の図２の再掲図
【符号の説明】
１０…絞り成形機、１１…絞り成形金型、２０…溝切り手段、２１…刃部、２６…絞り成形品、２８…溝、３０…曲げ成形機、３１…基台、３２…受け刃部、３３…パンチ、３４…スクラップ部。
【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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