(57)【要約】【課題】丸みの無い出隅部分を備えた折り曲げ部分を形成可能な板金部品の曲げ成形方法を提案すること。【解決手段】板金部品１０の端面１１から突出している一定幅の突出板部分１２を、目標とする角度よりも浅い角度に曲げて湾曲板部分１２Ａとする（曲げ工程）。湾曲板部分１２Ａの曲げ根元を、端面１１よりも外側の位置とし、曲げた状態において、端面１１との間に形成した切り込み面１３、１４が露出しないようにする。湾曲板部分１２Ａの長さを最終的に得られる折り曲げ部分１２Ｂの長さよりも長くしておく。次に、湾曲板部分１２Ａの内側の曲げ根元部分１２ａに押さえ１５を入れ、この状態で、湾曲板部分１２Ａをその先端面１２ｂから長さ方向に圧縮しながら、その外面１２ｃを端面１１まで押し込む（圧縮成形工程）。工程数を増やさずに、丸みの無い出隅部分を備えた折り曲げ部分１２Ｂを形成でき、その板厚減少も抑制でき、切削工程も必要としない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板本体の端面から突出している突出板部分を、丸みのできない状態で所定の角度に曲げる金属板の曲げ成形方法であって、
前記突出板部分を、前記端面との間に形成した切り込み面が露出しないように、前記端面よりも外側の位置において目標とする角度よりも少ない角度で曲げて、湾曲板部分を形成する曲げ工程と、
前記湾曲板部分の曲げ根元部分の内側に押さえを入れた状態で、当該湾曲板部分をその先端面から長さ方向に圧縮しながら、その外面を前記端部まで押し込む圧縮成形工程と、
を含む金属板の曲げ成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の金属板の曲げ成形方法における前記圧縮成形工程に用いる圧縮成形装置であって、
前記押さえが端部に形成されたワーク載置面を備えたダイと、
前記ワーク載置面に前記金属板本体を押し付けるストリッパと、
前記ダイおよび前記ストリッパの側方から突出している前記湾曲板部分の外面を前記端面まで押し込むための可動パンチと、
前記可動パンチによって押し込まれる前記湾曲板部分の前記先端面を長さ方向に押圧する押圧面を備えたダイ入れ子と、
を有している圧縮成形装置。
【請求項３】
所定の丸みの付いた出隅部分を備えた金属成形品を成形するプレス絞り成形装置であって、
ダイにおける前記金属成形品の前記出隅部分を形成するための入り隅部分を目標とする丸みの付いた形状とし、
パンチにおける前記金属成形品の前記出隅部分の裏面に当たる部位に、前記ダイの前記入り隅部分に金属成形品材料を押し込むための肉盛部分を形成したプレス絞り成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外装板金部品の端部に丸みの無い折り曲げ部分を形成するのに適した金属板の曲げ成形方法および装置に関するものである。
【０００２】
また、本発明は、出隅部分の丸みを板厚寸法よりも小さな曲率半径となるように成形可能なプレス絞り成形装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
電子機器等の外装板金部品においては、外部に露出する端部にＬ形に曲がったフック部分が形成される場合がある。このようなフック部分は、相手部品を引っ掛けて使用するためなどに用いられている。フック部分が形成されている端部は外部に露出しているので、曲げがあることが分からないように、その出隅部分に丸みが付かないように加工されている。例えば、図６に示すように、外装板金部品１の表面が体裁面２とされ、その端面（外形切り口）３に、そこから突出している突出板部分を裏面４の側に直角に折り曲げることにより形成したフック５が形成されている場合がある。この場合、フック５の曲げ面６は端面３と同一面とされ、その出隅部分７は丸みが付かず、端面３の表面側の稜線部分３ａに連続する直角断面形状とされる。
【０００４】
ここで、単に、外装板金部品１の端面３から突出している突出板部分を折り曲げ加工しても、出隅部分に丸みが付かないようにフック５を形成することができない。すなわち、図７に示すように、想像線で示す突出板部分５Ａを直角に折り曲げると、その出隅部分７Ａには板厚ｔよりも大きな曲率半径の丸みが付いてしまう。また、この結果、形成されたフック５の両側には切り込み面３ｂ、３ｃの角部分が露出してしまう。
【０００５】
そこで、従来においては次の成形方法１〜３によりフック５の出隅部分に丸みが付かないようにしている。
【０００６】
方法１：曲げおよびシェービングの２工程からなる方法であり、曲げ工程では、図８（ａ）に示すように、外装板金部品１の端面３よりも外側に曲げ面５ａが位置するように、突出板部分５Ａを直角に折り曲げる。次に、シェービング工程では、図８（ｂ）に示すように、端面３からはみ出ている突出板部分５Ａの部分（斜線で示す部分）を削りとり、フック５としている。
【０００７】
方法２：上記の方法１の改良方式であり、曲げ、成形、およびシェービングの３工程からなり、突出板部分５Ａを少し長めに形成しておき、曲げ工程では、図９（ａ）に示すように端面３よりも外側に曲げ面５ａが位置するように突出板部分５Ａを直角に折り曲げる。次に、成形工程では、図９（ｂ）に示すように突出板部分５Ａをその先端面５ｃから長さ方向に圧縮成形して、削り代分だけ厚くする。次のシェービング工程では、図９（ｃ）に示すように端面３からはみ出ている部分を削りとり、フック５としている。
【０００８】
方法３：しごき曲げの１工程からなる方法であり、図１０に示すように、突出板部分５Ａの折り曲げ部分の裏面側の部位に押さえを入れ、この状態で突出部分５Ａを直角に折り曲げると同時に、その折り曲げ面５ａの側からしごき上げて成形する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法では次のような問題点がある。上記の方法１では、はみ出し部分を削っているので、形成されたフックの肉厚が薄くなり、強度が低下してしまう。また、フックの両側に切り込み面が露出する場合がある。さらに、切粉がでるので不良発生要因となる。
【００１０】
これに対して上記の方法２では、圧縮成形により削り代分だけ板厚を厚くしているので形成されたフックの強度低下を防止できるものの、工程が１工程増えるので生産効率が低下する。また、切粉がでるので不良発生要因となる。
【００１１】
一方、上記の方法３は１工程のみからなるが、完全に丸みが取れた出隅部分を形成することができない。また、形成されたフック部分の肉厚が薄くなり、強度が落ちる。さらには、フック部分の先端面が変形するという問題点がある。
【００１２】
一方、プレス絞り成形により形成される電子機器などの外装部品は、デザインから形状が決定されるので、その出隅部分がプレス加工により得られる成り行きの丸みのついた形状では不都合とされる場合がある。すなわち、通常の絞り加工では、その出隅部分には、プレス品の板厚よりも大きな曲率半径の丸みが付いてしまうので、板厚よりも小さな曲率半径の丸みが付いた出隅部分を形成できない。
【００１３】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、工程数の増加を抑え、形成された折り曲げ部分（フック）の強度低下を抑え、丸みの付かない出隅部分を形成でき、しかも、切削工程が不要な金属板の曲げ成形方法および装置を提案することにある。
【００１４】
また、本発明の課題は、板厚よりも小さな曲率半径の丸みが付いた出隅部分を形成可能なプレス絞り成形装置を提案することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、金属板本体の端面から突出している突出板部分を、丸みのできない状態で所定の角度に曲げる金属板の曲げ成形方法であって、
前記突出板部分を、前記端面との間に形成した切り込み面が露出しないように、前記端面よりも外側の位置において目標とする角度よりも少ない角度で曲げて、湾曲板部分を形成する曲げ工程と、
前記湾曲板部分の曲げ根元部分の内側に押さえを入れた状態で、当該湾曲板部分をその先端面から長さ方向に圧縮しながら、その外面を前記端部まで押し込む圧縮成形工程とを含むことを特徴としている。
【００１６】
ここで、上記の曲げ成形方法における前記圧縮成形工程に用いる圧縮成形装置としては、
前記押さえが端部に形成されたワーク載置面を備えたダイと、
前記ワーク載置面に前記金属板本体を押し付けるストリッパと、
前記ダイおよび前記ストリッパの側方から突出している前記湾曲板部分の外面を前記端面まで押し込むための可動パンチと、
前記可動パンチによって押し込まれる前記湾曲板部分の前記先端面を長さ方向に押圧する押圧面を備えたダイ入れ子とを備えた構成のものを用いることができる。
【００１７】
次に、本発明は、所定の丸みの付いた出隅部分を備えた金属成形品を成形するプレス絞り成形装置であって、
ダイにおける前記金属成形品の前記出隅部分を形成するための入り隅部分を目標とする丸みの付いた形状とし、
パンチにおける前記金属成形品の前記出隅部分の裏面に当たる部位に、前記ダイの前記入り隅部分に金属成形品材料を押し込むための肉盛部分を形成したことを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した板金部品の成形方法を説明する。
【００１９】
（板金部品の曲げ成形方法および装置）
図１は本発明を適用した板金部品の曲げ成形方法を示す説明図である。本例の曲げ成形方法は、板金部品の端面から突出している突出板部分を、丸みのできない状態で所定の角度に折り曲げる曲げ成形方法であって、曲げ工程と、圧縮成形工程の２工程を含んでいる。曲げ工程では、図１（ａ）に示すように、板金部品１０の端面１１から突出している一定幅の突出板部分１２を、目標とする角度（本例では直角）よりも少ない角度だけ曲げて、湾曲板部分１２Ａとする。ここで、突出板部分１２の曲げ根元は、端面１１よりも外側の位置とし、曲げた状態において突出板部分１２の両側に、端面１１との間に形成した切り込み面１３、１４が露出しないようにする。また、突出部分１２の長さは最終的に得られる折り曲げ部分１２Ｂの長さよりも長くしておく。
【００２０】
次の圧縮成形工程では、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、湾曲板部分１２Ａの内側の湾曲部分１２ａに想像線で示すような押さえ１５を入れ、この状態で、湾曲板部分１２Ａをその先端面１２ｂから長さ方向に圧縮しながら、湾曲板部分１２Ａの外面１２ｃを端面１１まで押し込み、折り曲げ部分１２Ｂとする。ここで、湾曲板部分１２Ａの外面１２ｃを端面１１まで押し込む際には、板金製品１０が逃げないように当該板金部品１０を上下から確実に把持する必要がある。また、湾曲板部分１２Ａの曲げ根元部分の押さえは、その表面（板金部品の体裁面）１０ａに跡がつかないようにする必要がある。さらに、湾曲板部分１２Ａを長さ方向に圧縮する際に、その幅方向に肉が逃げないようにする必要がある。さらには、かかる圧縮成形のために用いる金型は、鍛造成形と同様に、遊びを最小限として成形部分に隙間ができないようにする必要がある。
【００２１】
本例の方法によれば、突出部分１２を浅い角度で曲げて湾曲板部分１２Ａを形成した後に、押さえ１５を入れて湾曲板部分１２Ａが圧縮される際の肉の逃げを阻止した状態で、湾曲板部分１２Ａを長さ方向に圧縮すると共に直角となるように端面１１まで押し込んでいる。この結果、形成された折り曲げ部分１２Ｂにおける出隅部分１２ｄは、丸みができずに直角になる。
【００２２】
このように、本例の方法によれば、工程数を増加することなく、出隅部分に丸みが付かない折り曲げ部分１２Ｂを形成できる。また、肉厚の減少の少ない折り曲げ部分を形成できる。さらには、切削工程が不要であるので、加工時間を短縮化でき、切粉発生に起因する弊害も起きない。
【００２３】
次に、本例の方法における圧縮成形工程を実施するための圧縮成形装置の一例を説明する。図２は圧縮成形装置を示す概略構成図であり、（ａ）は曲げ工程を経た後の板金部品１０をセットした状態を示し、（ｂ）は圧縮成形後の状態を示す。
【００２４】
これらの図を参照して説明すると、本例の圧縮成形装置２０は、押さえ１５が端部に形成されたワーク載置面２１を備えたダイ２２と、ストリッパ２３とを有しており、昇降するストリッパ２３によって板金部品１０がワーク載置面２１に押し付け固定される。ダイ２２およびストリッパ２３の側方には、これらの間に挟まれた板金部品１０の端面１１から側方から突出している曲げ工程後の湾曲板部分１２Ａの外面１２ｃを端面１１まで押し込むための可動パンチ２４が配置されている。また、可動パンチ２４によって押し込まれる湾曲板部分１２Ａの先端面１２ｂが摺動しながらその長さ方向に圧縮される押圧面２５ａを備えたダイ入れ子２５が配置されている。
【００２５】
ダイ２２およびダイ入れ子２５はバッキングプレート２６の上面に固定配置されている。可動パンチ２４は不図示のカム機構などによって、左右に往復移動可能であり、その垂直先端面２４ａが湾曲板部分１２Ａの外面１２ａを押し込む押し込み面とされ、その下端縁に連続して延びる水平面２４ｂが、ダイ入れ子２５の水平な押圧面２５ａに沿ってスライドする。
【００２６】
ここで、ダイ２２のワーク載置面２１とダイ入れ子２５の押圧面２５ａの段差は、最終的に形成される折り曲げ部分１２Ｂの長さに対応している。また、ダイ２２の垂直側面２２ａはストリッパ２３の垂直側面２３ａよりもセットバックしており、そのセットバック量は、最終的に形成される折り曲げ部分１２ｃの板厚に対応している。可動パンチ２４はその押し込み面２４ａがストリッパ２３の垂直側面２３ａに当接する位置まで移動可能である。
【００２７】
この構成の圧縮成形装置２０において、図２（ａ）に示すようにワーク載置面２１に板金部品１０を載せる。しかる後に、ストリッパ２３を下降させて、板金部品１０をワーク載置面２１に押し付けて固定する。次に、可動パンチ２４をスライドさせて湾曲板部分１２Ａを横方向に押し込む。可動パンチ２４の押し込み面２４ａによって押されて、湾曲板部分１２Ａは徐々に大きな角度に曲げられる。これと同時に、ダイ入れ子２５の押圧面２５ａによって湾曲板部分１２Ａの先端面１２ｂが上方に押され、その長さ方向に徐々に圧縮される。この結果、湾曲板部分１２Ａの曲げ根元部分に肉が寄せられながら当該湾曲板部分１２Ａの曲げが進む。よって、図２（ｂ）に示す圧縮成形終了時においては、形成された折り曲げ部分１２Ｂの出隅部分１２ｄを規定しているストリッパ２３の水平下面２３ｂと可動パンチ２５の垂直押圧面２５ａの直角な入り隅部分に肉が押し込まれて、丸みの無い直角断面の出隅部分１６ａを備えた折り曲げ部分１２Ｂが得られる。また、突出板部分１２は最終的に得られる折り曲げ部分１２Ｂよりも長く、圧縮成形工程において長さ方向に圧縮されるので、形成された折り曲げ部分１２Ｂの厚さが薄くなることもなく、充分な強度が付与される。
【００２８】
なお、本発明の板金部品の曲げ成形方法は、直角以外の角度に折れ曲がった折り曲げ部分を、その出隅部分に丸みができないように形成するために用いることができる。また、板金部品の段曲げなどの加工にも用いることができる。
【００２９】
（板金部品のプレス絞り成形装置）
次に、本発明を適用した、所定の丸みの付いた出隅部分を備えた金属成形品を成形するプレス絞り成形装置を説明する。
【００３０】
例えば、図３（ａ）に示す箱形状のプレス絞り成形品３０では、先に述べたように、その出隅部分の丸みの曲率半径が板厚よりも大きくなってしまう。このため、図３（ｂ）に示すような板厚ｔよりも小さな曲率半径Ｒの丸みの付いた出隅部分３１をプレス絞り加工により形成することができない。
【００３１】
このように小さな丸みの付いた出隅部分３１を形成するためには、図４（ａ）に示すように、通常のプレス絞り加工により得られる丸みの付いた出隅部分３１Ａに、斜線で示す体積３２を追加できればよい。
【００３２】
本例のプレス絞り成形装置は、この点に鑑みて、プレス絞り成形金型に特殊形状を施すことにより、プレス絞り加工時に、体積３２に相当する肉を出隅部分３１Ａに集めるようにしている。一般に、ダイ側が製品体裁面になるので、パンチ側に特殊形状を施すようにしている。
【００３３】
すなわち、図４（ｂ）に示すように、本例のプレス絞り成形装置４０のプレス絞り成形用のダイ４１では、プレス絞り成形品３０の出隅部分３１を形成するための入り隅部分４１ａが目標とする丸みの付いた形状とされている。また、プレス絞り成形用のパンチ４２の先端面部分４２ａにおける出隅部分３１の裏面に当たる部位には、ダイ４１の入り隅部分４１ａに金属材料を押し込むための肉盛部分４２ｂが形成されている。本例では台形状に上方に突出した特殊形状の肉盛部分４２ｂが形成されている。
【００３４】
この構成のプレス絞り成形装置４０を用いれば、絞り加工時に、パンチ４２の肉盛部分４２ｂによってプレス絞り成形品３０の裏面側の部位が押し上げられ、出隅部分３１の体積不足部分に材料が押し込まれる。この結果、ダイ４１の入り隅部分４１ａに対応する形状の出隅部分３１を備えたプレス絞り成形品３０が得られる。
【００３５】
なお、肉盛部分４２ｂの形状は、プレス成形品の出隅部分の幅、高さ、折り曲げ角度などに応じて適宜設定されるべき性質のものである。肉盛部分の断面形状の例を図５に示してある。
【００３６】
本例のプレス絞り成形装置４０を用いれば、目標とする丸みの付いた出隅部分を備えた成形品を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の板金部品の曲げ成形方法および装置においては、曲げ成形部分を浅く湾曲させ、次に、湾曲させた部分の裏面側に押さえを入れた状態で当該湾曲させた部分を長さおよび厚さ方向に圧縮成形するようにしている。本発明の方法および装置によれば、工程数を増やすことなく、丸みの無い出隅部分を備えた折り曲げ部分を形成することができる。また、折り曲げ部分の板厚の減少も抑制できるので、当該部分の強度が低下してしまうことも防止できる。さらには、切削工程を必要としないので、加工時間を短縮でき、切り粉に起因する弊害も回避できる。
【００３８】
次に、本発明のプレス絞り成形装置では、パンチの側に特殊形状をした肉盛部分を形成し、プレス絞り成形時に、成形品の出隅部分の側に材料を押出すようにしている。したがって、本発明によれば、肉盛部分の形状を適切に設定しておくことにより、所定の曲率半径の丸みの付いた出隅部分を備えた成形品を簡単に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した板金部品の曲げ成形方法を示す説明図である。
【図２】本発明を適用した圧縮成形装置を示す概略構成図である。
【図３】プレス絞り成形品の例を示す斜視図および部分断面図である。
【図４】本発明によるプレス絞り成形装置による絞り動作を示す説明図である。
【図５】パンチに形成される肉盛部分の形状を示す説明図である。
【図６】フックが形成された外装板金部品の例を示す説明図である。
【図７】外装板金部品を曲げ加工した状態を示す説明図である。
【図８】従来の成形方法を示す説明図である。
【図９】従来の成形方法を示す説明図である。
【図１０】従来の成形方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  板金部品
１１  端面
１２  突出板部分
１２ａ  曲げ根元部分
１２ｂ  先端面
１２ｃ  外面
１２ｄ  出隅部分
１２Ａ  湾曲板部分
１２Ｂ  折り曲げ部分
１５  押さえ
２０  圧縮成形装置
２１  ワーク載置面
２２  ダイ
２３  ストリッパ
２４  可動パンチ
２５  入れ子ダイ
２５ａ  押圧面
４０  プレス絞り成形装置
４１  ダイ
４１ａ  入り隅部分
４２  パンチ
４２ａ  先端面部分
４２ｂ  肉盛部分
【図１】
2005021955.tif 000003
【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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