(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して所定形状の製品を精度良く成形することができ、しかも容易に調整することができるオーバーベンド成形型などを提供する。【解決手段】  本発明の成形型は、ポンチ７とダイス８とを備え、板状ワークＷを曲げ加工してフランジ２をウエブ３の側縁に形成し、このフランジ２をレール１の形状に応じて所定角度α以上にオーバーベンドさせて、所定角度αのフランジ２が形成されたレール１を成形するもので、ダイス８が板状ワークＷを最初に曲げ加工する曲げダイス１０と、フランジ２を所定の角度α以上の角度βに曲げ加工するオーバーベンドダイス１１と、曲げダイス１０とオーバーベンドダイス１１とを支持してオーバーベンド方向に移動されるダイス台１２と、を有している。【選択図】    図３
2005305493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して所定形状の製品に成形するオーバーベンド成形型であって、
板状ワークを最初に製品形状の角度に曲げ加工する曲げダイスと、
該曲げダイスによって曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を所定の角度以上の角度に曲げ加工するオーバーベンドダイスと、
前記曲げダイスと前記オーバーベンドダイスとを支持し、ポンチとのプレス方向への相対的な近接移動と連動して、曲げダイスによって曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を前記オーバーベンドダイスとポンチとの間で所定角度以上の角度に成形させるようオーバーベンド方向に前進移動されるダイス台と、を有しており、
前記曲げダイスは、ダイス台が後退限位置にあるときにポンチとの間のクリアランスが板状ワークの板厚と略同じとなるよう成形されており、板状ワークに最初に当接して曲げ加工を行うように形成された曲げ刃と、前記プレス方向に延びて前記曲げ刃によって曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を拘束するよう形成された拘束面と、を備えていることを特徴とするオーバーベンド成形型。
【請求項２】
曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を払い出し不能に係合する係合部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のオーバーベンド成形型。
【請求項３】
成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して所定形状の製品に成形するオーバーベンド成形型であって、
ポンチと相対的な近接移動と連動して板状ワークを曲げ加工し、さらに、曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を所定の角度以上の角度に曲げ加工するダイスと、
曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を払い出し不能に係合する係合部と、
を有することを特徴とするオーバーベンド成形型。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のオーバーベンド成形型が設けられていることを特徴とするプレス。
【請求項５】
ポンチとダイスをプレスにより所定方向に相対的に近接移動させて、成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して、所定形状の製品を成形するオーバーベンド成形方法であって、
ポンチとダイスを相対的にプレス方向に近接移動させることによって板状ワークを所定の角度に曲げ加工すると共にその曲げ部分を拘束し、
続いて、さらなるポンチとダイスのプレス方向への相対的な近接移動に伴って、板状ワークの曲げ部分の拘束を維持しつつ、オーバーベンド方向へダイスをポンチに対して近接移動させることによって板状ワークの曲げ部分を所定の角度以上の角度に曲げ加工することを特徴とするオーバーベンド成形方法。
【請求項６】
曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を成形型の係合部に係合することによって払い出し不能とすることを特徴とする請求項５に記載のオーバーベンド成形方法。
【請求項７】
ポンチとダイスをプレスにより所定方向に相対的に近接移動させて、成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して、所定形状の製品を成形するオーバーベンド成形方法であって、
曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を成形型に係合させて払い出し不能とすることを特徴とするオーバーベンド成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーバーベンド成形型、プレス、およびオーバーベンド成形方法に関し、特に、成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して所定形状の製品に成形するオーバーベンド成形型、プレス、およびオーバーベンド成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポンチとダイスを有する成形型を用いて板状ワークを曲げ加工することにより成形される製品として、例えば、トラックフレームのレールやクロスメンバ等の自動車の足回り部品がある。これらの部品は、安全性・軽量化の要求にも十分に応えるために、板状ワークとしてハイテンション鋼（高張力鋼板）を採用することが多くなっている。素材にハイテンション鋼を採用する場合には、特に、その性質上、軟鋼材と比較してスプリングバックや捻れなどの弾性回復現象がより顕著に製品に表れることとなるため、板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工するオーバーベンドが一般に行われる。しかしながら、これらの部品は、図１に示すように、直線状ではなく、プロファイル形状や断面形状が変化したものが多い。
【０００３】
図１には、オーバーベンド成形される製品の一例として、トラックフレームのレール１が斜視図で示されている。レール１は、動力伝達系統や荷台等の構造物を効率的に保持するために、曲げ加工によりウエブ３の両側縁に曲げ部分となるフランジ２、２が設けられ、しかも、上下方向および車幅方向に複雑に湾曲した形状を有している。そのため、フランジ２、２は、その製品形状部位によって成形時に伸びあるいは圧縮応力がそれぞれ発生することから、弾性回復量も製品形状部位によって大きく異なる。そのため、成形された製品のフランジ２、２の先端縁の間隔寸法（すわちフランジ２、２の曲げ角度）などがばらつく寸法精度不良や、フランジ２、２に「シワ」や所謂「シャクレ」などの面品質不良が発生する。これらの成形不良を解決するための従来の技術として、製品形状に応じて、その部分毎にオーバーベンドさせる角度を異ならせるように成形することが知られている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１には、ダイスに成形品のフランジ全体へと密着するプロファイルを持たせることや、ダイスは、前記曲げ刃と前記オーバーベンド成形面との連続面形状を異にした複数種類のダイスブロックの中から製品形状部位毎に要求量が異なるオーバーベンド角度に応じて選択したダイスブロックを、成形品のフランジ全体に並べて形成されるものであることなどが記載されている。
そして、特許文献１には、必要なオーバベンド角度を持たせたオーバーベンド成形面の一部を、金型の開閉方向に延びる平面で切断、除肉し、平面の延長上に曲げ刃を設けた「減肉タイプ」のダイス形状が開示されている（段落番号００２５）。減肉タイプのダイスは、オーバーベンド角度が比較的小さい部分で選択されるもので、他の部分については、平面を有していない「基準タイプ」や「増肉タイプ」のダイスが選択される。「減肉タイプ」のダイスは、曲げ刃および平面と、オーバーベンド成形面とが分割されることなく一体に形成されている。特許文献１にはさらに、「減肉タイプ」のダイスは、曲げ刃とポンチとのクリアランスが増加することから、一体オーバーベンドカムのカムストロークを減少させても、曲げ刃とポンチとの必要なクリアランスを確保することができる、などと記載されている。すなわち、「減肉タイプ」のダイスの平面は、カムストロークが減少しても必要なクリアランスを確保するために設けられているといえる。なお、特許文献１には、ダイス形状を基本タイプで形成した場合には、ダイスの曲げ刃とポンチとの必要なクリアランスは、板状ワークの板厚をｔとした場合、原則として１ｔであることも記載されている（段落番号００３１）。
【０００５】
【特許文献１】特開平２００４−９１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の技術にあっては、平面を有する「減肉タイプ」のダイスは全体に用いられることなく部分的に選択されるのであって、他の部分に関しては平面を有していない「基本タイプ」や「増肉タイプ」のダイスが選択される。このように平面を有していないダイスが選択された部分では、図１２に示すように、プレス方向から投影されたダイス８’の曲げ刃１３’とポンチ７’の曲げ刃２５’との間のクリアランスＣが板状ワークＷの板厚ｔと同じ（Ｃ＝１ｔ）に設定されていても、ダイス８’のオーバーベンド成形面１５’とポンチ７’のオーバーベンド成形面２６’とがそのオーバーベンド角度に対応して傾斜するよう成形されているため、この傾斜したダイス８’のオーバーベンド成形面１５’とポンチ７’のオーバーベンド成形面２６’との間の実質的なクリアランス（両オーバーベンド成形面１５’、２６’に対して垂直方向の間隔）Ｃｒは、板状ワークＷの板厚ｔよりも大きくなる。そのため、曲げ刃１３’、２５’によって曲げ加工されたフランジ２が両オーバーベンド成形面１５’、２６’の間でオーバーベンド成形されるまで拘束されておらず、自由に伸びあるいは圧縮応力が発生することとなる。フランジ２の伸び応力を受ける箇所では所謂「シャクレ」が発生し、圧縮応力を受ける箇所では予肉集中による「シワ」が発生し、またいずれの場合にも、フランジ２、２の先端縁間の長さなどの寸法精度にバラツキが生じることとなることから、上述したような面品質不良や寸法精度不良が発生する可能性を確実に解消することが困難であるという問題があった。
さらに、上記特許文献１では、各ダイスブロック毎に曲げ刃およびオーバーベンド成形面の調整を行う必要があるが、かかる調整を容易に行うことができず、手間がかかるなどの問題があった。
さらにまた、弾性回復量が見込みと異なるなどによってフランジ２、２の先端縁間などの寸法精度不良が生じた、すなわち曲げ加工が所定の角度に成形されなかった製品を容易に検出してその後の工程への払い出しを阻止することができるものは、従来の技術では存在しなかった。
【０００７】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して所定形状の製品を精度良く成形することができ、しかも容易に調整することができるオーバーベンド成形型、プレス、およびオーバーベンド成形方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、寸法不良が生じた製品を容易に検出してその後の工程への払い出しを確実に阻止することができるオーバーベンド成形型、プレス、およびオーバーベンド成形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】
【０００８】
請求項１のオーバーベンド成形型に係る発明は、上記目的を達成するため、成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して所定形状の製品に成形するオーバーベンド成形型であって、板状ワークを最初に製品形状の角度に曲げ加工する曲げダイスと、該曲げダイスによって曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を所定の角度以上の角度に曲げ加工するオーバーベンドダイスと、前記曲げダイスと前記オーバーベンドダイスとを支持し、ポンチとのプレス方向への相対的な近接移動と連動して、曲げダイスによって曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を前記オーバーベンドダイスとポンチとの間で所定角度以上の角度に成形させるようオーバーベンド方向に前進移動されるダイス台と、を有しており、前記曲げダイスは、ダイス台が後退限位置にあるときにポンチとの間のクリアランスが板状ワークの板厚と略同じとなるよう成形されており、板状ワークに最初に当接して曲げ加工を行うように形成された曲げ刃と、前記プレス方向に延びて前記曲げ刃によって曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を拘束するよう形成された拘束面と、を備えていることを特徴とするものである。
請求項２のオーバーベンド成形型に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明において、曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を払い出し不能に係合する係合部が設けられていることを特徴とするものである。
請求項３のオーバーベンド成形型に係る発明は、上記目的を達成するため、成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して所定形状の製品に成形するオーバーベンド成形型であって、
ポンチと相対的な近接移動と連動して板状ワークを曲げ加工し、さらに、曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を所定の角度以上の角度に曲げ加工するダイスと、曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を払い出し不能に係合する係合部と、を有することを特徴とするものである。
請求項４のプレスに係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１〜３に記載の成形型が設けられたことを特徴とするものである。
また、請求項５のオーバーベンド成形方法に係る発明は、上記目的を達成するため、ポンチとダイスをプレスにより所定方向に相対的に近接移動させて、成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して、所定形状の製品を成形するオーバーベンド成形方法であって、
ポンチとダイスを相対的にプレス方向に近接移動させることによって板状ワークを所定の角度に曲げ加工すると共にその曲げ部分を拘束し、
続いて、さらなるポンチとダイスのプレス方向への相対的な近接移動に伴って、板状ワークの曲げ部分の拘束を維持しつつ、オーバーベンド方向へダイスをポンチに対して近接移動させることによって板状ワークの曲げ部分を所定の角度以上の角度に曲げ加工することを特徴とするものである。
請求項６のオーバーベンド成形方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項５に記載の発明において、曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を成形型の係合部に係合することによって払い出し不能とすることを特徴とするものである。
請求項７のオーバーベンド成形方法に係る発明は、上記目的を達成するため、ポンチとダイスをプレスにより所定方向に相対的に近接移動させて、成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して、所定形状の製品を成形するオーバーベンド成形方法であって、曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を成形型に係合させて払い出し不能とすることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明では、ダイスは、プレス方向においてポンチ側から曲げダイス、オーバーベンドダイスの順でダイス台に保持されている。板状ワークを所定形状の製品に成形するにあたり、板状ワークはポンチとダイスの間に配置される。このとき、ダイス台は後退限に位置しており、曲げダイスのポンチに対するクリアランスは板状ワークの板厚と同じ間隔に形成されている。この状態で、ポンチとダイスをプレス方向に相対的に近接移動させると、板状ワークは、最初に曲げダイスの曲げ刃によって製品形状の角度に曲げ加工され、さらにポンチとダイスをプレス方向に相対的に近接移動させると、板状ワークの曲げ部分がその全長にわたって曲げダイスの拘束面で拘束される。さらにポンチとダイスをプレス方向に相対的に近接移動させると、ダイス台がオーバーベンド方向に前進移動されて、板状ワークの曲げ部が曲げダイスの拘束面で拘束された状態から、ポンチとオーバーベンドダイスとのオーバーベンド成形面の間で製品形状の所定の角度以上の必要とされる角度にオーバーベンド加工される。そのため、曲げ部分は、所謂「シャクレ」や「シワ」などの面品質不良が発生することなく、所定の角度に精度良く成形される。曲げダイスとオーバーベンドダイスは、必要がある場合には、ダイス台に対する位置を調整し、あるいは、両方または一方をダイス台から取り外して、板状ワークと接する部分を研削するなどの調整を行うことができる。
請求項２の発明では、請求項１に記載の発明において、所定の角度に曲げ加工された正常な製品は成形型から払い出しされるが、曲げ部分が所定の角度に成形されていない不良製品が発生した場合には、その曲げ部分が係合部に係合されてその払い出しが不能となり、後工程に不良製品を搬送することが阻止される。そして、その製品が搬出できなかったこと、あるいは、その製品が成形型内に残っていることを検出することにより、不良製品の発生を告知することが可能となる。
請求項３の発明では、ダイスとポンチは相対的にプレス方向に近接移動されることにより板状ワークが曲げ加工され、さらにポンチとダイスをプレス方向に相対的に近接移動させるのに伴ってダイスがオーバーベンド方向に前進移動されて、板状ワークの曲げ部分がポンチとダイスとのオーバーベンド成形面の間で製品形状の所定の角度以上の必要とされる角度にオーバーベンド加工される。所定の角度に曲げ加工された正常な製品は成形型から払い出しされるが、曲げ部分が所定の角度に成形されていない不良製品が発生した場合には、その曲げ部分が係合部に係合されてその払い出しが不能となり、後工程に不良製品を搬送することが阻止される。そして、その製品が搬出ができなかったこと、あるいは、その製品が成形型内に残っていることを検出することにより、不良製品の発生を告知することが可能となる。
請求項４の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載のオーバーベンド成形型がプレスに設けられていることにより、ポンチとダイスの相対的なプレス方向への近接移動とこれに連動するオーバーベンド方向への移動とが正確且つ確実に行われる。
また、請求項５の発明では、ポンチとダイスを相対的にプレス方向に近接移動させることによって板状ワークを所定の角度に曲げ加工すると共にその曲げ部分を拘束し、続いて、さらなるポンチとダイスのプレス方向への相対的な近接移動に伴って、板状ワークの曲げ部分の拘束を維持しつつ、オーバーベンド方向へダイスをポンチに対して近接移動させることによって板状ワークの曲げ部分を所定の角度以上の角度に曲げ加工する。曲げ部分は、拘束された状態からオーバーベンド加工が行われるので、所謂「シャクレ」や「シワ」などの面品質不良が発生することなく、所定の角度に精度良く成形される。
請求項６の発明では、請求項５に記載の発明において、所定の角度に曲げ加工された正常な製品は成形型から払い出しされるが、曲げ部分が所定の角度に成形されていない不良製品が発生した場合には、その曲げ部分が成形型の係合部に係合されることによってその払い出しが不能となり、後工程に不良製品を搬送することが阻止される。そして、その製品が搬出できなかったこと、あるいは、その製品が成形型内に残っていることを検出することにより、不良製品の発生を告知することが可能となる。
請求項７の発明では、ポンチとダイスを相対的にプレス方向に近接移動させることによって板状ワークを所定の角度に曲げ加工し、続いて、さらなるポンチとダイスのプレス方向への相対的な近接移動に伴って、オーバーベンド方向へダイスをポンチに対して近接移動させることによって板状ワークの曲げ部分を所定の角度以上の角度に曲げ加工する。所定の角度に曲げ加工された正常な製品は成形型から払い出しされるが、曲げ部分が所定の角度に成形されていない不良製品が発生した場合には、その曲げ部分が成形型の係合部に係合されることによってその払い出しが不能となり、後工程に不良製品を搬送することが阻止される。そして、その製品が搬出できなかったこと、あるいは、その製品が成形型内に残っていることを検出することにより、不良製品の発生を告知することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、板状ワークを最初に製品形状の角度に曲げ加工する曲げダイスと、該曲げダイスによって曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を所定の角度以上の角度に曲げ加工するオーバーベンドダイスと、前記曲げダイスと前記オーバーベンドダイスとを支持し、ポンチとのプレス方向への相対的な近接移動と連動して、曲げダイスによって曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を前記オーバーベンドダイスとポンチとの間で所定角度以上の角度に成形させるようオーバーベンド方向に前進移動されるダイス台と、を有しており、前記曲げダイスは、ダイス台が後退限位置にあるときにポンチとの間のクリアランスが板状ワークの板厚と略同じとなるよう成形されており、板状ワークに最初に当接して曲げ加工を行うように形成された曲げ刃と、前記プレス方向に延びて前記曲げ刃によって曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を拘束するよう形成された拘束面と、を備えたという簡単な構成で、成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して所定形状の製品を精度良く成形することができ、しかもダイスを容易に調整することができるオーバーベンド成形型を提供することができる。
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明において、曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を払い出し不能に係合する係合部が設けられているという簡単な構成で、寸法不良が生じた製品をその後の工程に払い出しするのを確実に阻止し、また、その製品が搬出できなかったこと、あるいは、その製品が成形型内に残っていることを容易に検出して、不良製品の発生を告知することができるオーバーベンド成形型を提供することができる。
請求項３の発明によれば、ポンチと相対的な近接移動と連動して板状ワークを曲げ加工し、さらに、曲げ加工された板状ワークの曲げ部分を所定の角度以上の角度に曲げ加工するダイスと、曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を払い出し不能に係合する係合部と、を有するという簡単な構成で、寸法不良が生じた製品をその後の工程に払い出しするのを確実に阻止し、また、その製品が搬出できなかったこと、あるいは、その製品が成形型内に残っていることを容易に検出して、不良製品の発生を告知することができるオーバーベンド成形型を提供することができる。
請求項４の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載のオーバーベンド成形型が設けられていることにより、ポンチとダイスの相対的なプレス方向への近接移動とこれに連動するオーバーベンド方向への移動とを正確且つ確実に行うことができる。
また、請求項５の発明によれば、ポンチとダイスを相対的にプレス方向に近接移動させることによって板状ワークを所定の角度に曲げ加工すると共にその曲げ部分を拘束し、続いて、さらなるポンチとダイスのプレス方向への相対的な近接移動に伴って、板状ワークの曲げ部分の拘束を維持しつつ、オーバーベンド方向へダイスをポンチに対して近接移動させることによって板状ワークの曲げ部分を所定の角度以上の角度に曲げ加工するという簡単な構成で、成形する製品形状に応じて板状ワークを所定の角度以上の角度に曲げ加工して所定形状の製品を精度良く成形することができるオーバーベンド成形方法を提供することができる。
請求項６の発明によれば、請求項５に記載の発明において、曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を成形型の係合部に係合することによって払い出し不能とすることにより、寸法不良が生じた製品をその後の工程に払い出しするのを確実に阻止し、また、その製品が搬出できなかったこと、あるいは、その製品が成形型内に残っていることを容易に検出して、不良製品の発生を告知することができるオーバーベンド成形方法を提供することができる。
請求項７の発明によれば、曲げ部分が所定の角度に成形されていない製品を成形型に係合させて払い出し不能とするという簡単な構成で、寸法不良が生じた製品をその後の工程に払い出しするのを確実に阻止し、また、その製品が搬出できなかったこと、あるいは、その製品が成形型内に残っていることを容易に検出して、不良製品の発生を告知することができるオーバーベンド成形方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
最初に、本発明のオーバーベンド成形型の実施の一形態を、成形される製品がトラックフレームのレール１であり、曲げ部分であるフランジ２、２がウエブ３の両側縁に形成されているものである場合により、図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。なお、図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。
本発明のオーバーベンド成形型は、概略、プレスに設けられたポンチ７とダイス８とを備えてなり、板状ワークＷを曲げ加工してフランジ２をウエブ３の側縁に形成し、このフランジ２をレール１の形状に応じて所定角度α以上にオーバーベンドさせて、所定角度αのフランジ２が形成されたレール１を成形するもので、ダイス８が板状ワークＷを最初に曲げ加工してフランジ２を形成する曲げダイス１０と、この曲げダイス１０によって形成されたフランジ２を所定の角度α以上の角度βに曲げ加工するオーバーベンドダイス１１と、曲げダイス１０とオーバーベンドダイス１１とが重合された状態で取付けられて、ポンチ７とのプレス方向への相対的な近接移動と連動して、曲げダイス１０によって曲げ加工されたフランジ２をオーバーベンドダイス１１のオーバーベンド成形面１５とポンチ７のオーバーベンド成形面２６との間で所定角度α以上の角度βに成形させるように、オーバーベンド方向に移動されるダイス台１２と、を有している。そして、曲げダイス１０は、ポンチ７に対して板状ワークＷの板厚ｔと略同じクリアランスＣを有するように形成された曲げ刃１３と、プレス方向に延びて曲げ刃１３によって曲げ加工されたフランジ２を拘束する拘束面１４と、が形成されており、オーバーベンドダイス１１は、そのオーバーベンド成形面の最大角度部分１５Ａが前記フランジダイスの拘束面１４と連続し、オーバーベンド角度βが小さくなるに従って、ダイス台１２の後方に向かって後退して前記曲げダイス１０との間で段部１６が形成されている。
【００１２】
製品としてのトラックフレームのレール１は、曲げ部分としてフランジ２、２がウエブ３の両側縁に形成されたもので、その最終的な断面形状は、この実施の形態の場合、ウエブ３に対するフランジ２の角度αが略直角となるように成形される。図１に示したように、レール１は、直線状ではなく、上下方向および車幅方向に複雑に湾曲して平面のプロファイル形状や断面形状が変化するよう構成される。図２は、レール１の側面図を中段に、レール１の正面図を下段に示したものである。このような形状のレール１を成形するために必要なオーバーベンドの角度βを決定するにあたっては、ウエブ３に対してフランジ２を直角に曲げ加工したレール１の試作品を成形し、試作精度（フランジ２、２のスプリングバック、ウエブ３の捻れ量等）を測定する。図２の上段において、細い実線および二点鎖線は、所定の基準（製品毎に夫々定められる。）に対する、フランジ２の各製品形状部位のスプリングバック角度の実測値を示している。この実測値に基づいて、レール１の製品形状部位毎の必要なオーバーベンド角度（図の太い実線で示されている）βが決定される。
ここで、曲げ加工される前の状態では、板状ワークのウエブ３となる部分とフランジ２、２となる部分とのなす角は平面であるために１８０°であり、曲げ加工された製品としてのレール１の形状はこの実施の形態ではウエブ３に対しするフランジ２、２の角度αを９０°に成形する。オーバーベンド角度βは、必要に応じて、ウエブ３に対するフランジ２、２のなす角で表現することができ、また、ウエブ３に対するフランジ２、２の９０°から超えた角度の数値で表現することもできる（オーバーベンド角度βは、図４においてはウエブ３に対するフランジ２のなす角で示されている。）。したがって、オーバーベンド成形面１５の最大角度部分１５Ａとは、ウエブ３に対するフランジ２、２のなす角βが数値的に小さい部分、または、ウエブ３に対するフランジ２、２の所定の角度α＝９０°から超える角度（α‐β）が数値的に大きい部分を意味する。
なお、決定されたオーバーベンド角度βに応じて、各製品形状部位の断面に図２の（ａ）〜（ｅ）で例示されるような種別分けをして、後述するように、オーバーベンドダイス１１のオーバーベンド成形面１５とポンチ７のオーバーベンド成形面２６との対応する部位のオーバーベンド角度βを設定することもできる。図２に示した例では、ウエブ３に対するフランジ２、２の９０°から超えるオーバーベンド角度が断面（ａ）では４．５°、断面（ｂ）では２°、断面（ｃ）では４°、断面（ｄ）では３°、断面（ｅ）では１．５°に決定されている。したがって、断面（ａ）におけるオーバーベンド角度βが最大角度部分となり、断面（ｃ）、断面（ｄ）、断面（ｂ）、断面（ｅ）の順でオーバーベンド角度が小さくなるよう設定される。
ウエブ３に捩れを生ずる部位については、上述したように成形されたレール１の試作品を測定した試作精度に基いて、その捩れ方向と反対方向であって捩れと同角度のねじれ見込み角度をポンチ１７とクッションパッド１８とに形成する。
【００１３】
図３に示すように、この実施の形態におけるオーバーベンド成形型は、上型５と下型６によって構成されており、上型５がプレスのラムに連結されて下型６に対して昇降移動される。したがって、本発明でいうプレス方向とは、この実施の形態では上下方向を意味する。上型５にはポンチ７と、カム２０が設けられている。下型６には、上型５のカム２０によってオーバーベンド方向に前進移動可能に設けられたダイス台１２と、クッションピン１９の先端に設けられたクッションパッド１８と、ダイス台１２の後退限位置を規定するバックアップ部１７とが設けられており、ダイス台１２には、上型１の下降によってカム２０が当接されることによりオーバーベンド方向に移動させるためのカム面２１が形成されている。ダイス台１２には、曲げダイス１０とオーバーベンドダイス１１との二段からなるダイス８が支持されている。
曲げダイス１０の上方であってポンチ７と対向する側の上方角部には所定アール半径を有する曲げ刃１３が形成されており、また、ポンチ７と対向する側の面には曲げ刃１３から連続して下方に延びる拘束面１４が形成されている。曲げ刃１３と拘束面１４は、製品としてのトラックフレームのレール１の投影形状（すなわちウエブ３の形状にフランジ２、２の板厚を加えた形状）と対応して成形される。曲げダイス１０は、オーバーベンドダイス１１の上に配置される。
【００１４】
オーバーベンドダイス１１の、上型５の下死点（図３の中心線から右方に示されている）においてポンチ７と対向する面には、オーバーベンド成形面１５が形成されている。オーバーベンド成形面１５の下方は、トラックフレームのレール１のウエブ３の投影形状と対応して成形されており、下方から上方に向かって上述したように決定されたオーバーベンド角度βに応じた角度で成形されている。そのため、オーバーベンド成形面１５の上方は、最大角度部分１５Ａからベンド角度部分が小さくなるにつれてダイス台１２の後方、すなわち図３の中心軸線から外側に後退するように形成されている。したがって、オーバーベンドの最大角度部分１５Ａ以外の部分１５Ｂにおいては、図４に示すように、曲げダイス１０とオーバーベンドダイス１１との間に段部１６が形成されている。かかる段部１６は、後述するように、フランジがウエブ３に対して直角に成形されなかったレール１を払い出し不能に係合する係合部として機能する。なお、オーバーベンドダイス１１は、曲げダイス１０と共にダイス台１２に取付けられており、そのオーバーベンド成形面１５が最大角度部分１５Ａであっても、それ以外の部分１５Ｂであっても、上型５のカム２０がダイス台１２のカム面２１に当接されることによるストロークＳは同じである。
【００１５】
曲げダイス１０は、ダイス台１２が後退限位置にあるとき（図３の中心軸線から左方に示された状態のとき）、図４に示すようにポンチ７に対して板状ワークＷの板厚ｔと同じ厚さのクリアランスＣを有するように配置され、また、オーバーベンドダイス１１は、オーバーベンド成形面１５の上方の最大角度部分１５Ａが曲げダイス１０の拘束面１４と連続するように、ダイス台１２に支持されている。曲げダイス１０およびオーバーベンドダイス１１とダイス台１２とのそれぞれの間、あるいは、曲げダイス１０とオーバーベンドダイス１１との間にスペーサやシムを介装することにより、曲げダイス１０の曲げ刃１３および拘束面１４と、オーバーベンドダイス１１のオーバーベンド成形面１５のダイス台１２上での位置などの調整を容易に行うことができる。また、曲げダイス１０の曲げ刃１３および拘束面１４と、オーバーベンドダイス１１のオーバーベンド成形面１５を研削するなどの調整を行う場合には、ダイス台１２から曲げダイス１０とオーバーベンドダイス１１の一方または両方を取り外して、外部でかかる調整を容易に行うことができる。
【００１６】
なお、オーバーベンドダイス１５の高さｈ１は、レール１のフランジ２の図４における高さ（幅）Ｈよりも高ければ良く、容易に設定することができる。また、曲げダイス１０の高さｈ２は、レール１のフランジ２の高さＨよりも低く、曲げ加工された後にオーバーベンド加工されるフランジ２を拘束できる高さであれば良く、その３分の１〜２分の１程度など、容易に設定することができ、しかも曲げダイス１０の質量が少なくて済む。後述するように、曲げ加工されたフランジ２は曲げダイス１０の拘束面１４に対して摺接されるため、曲げダイス１０の曲げ刃１３や拘束面１４に表面処理を施す必要がある場合もある。しかしながら、かかる場合であっても、曲げダイス１０の高さｈ２がフランジ２の高さＨよりも低く設定されるため、表面処理の面積が少なくて済むことから、成形型の製造コストや成形型表面処理維持費用の低減を図ることができる。
【００１７】
ポンチ７の、下方角部には曲げ刃２５が曲げダイス１０の曲げ刃１３の形状と対応して成形され、側面にはオーバーベンド成形面２６がオーバーベンドダイス１１のオーバーベンド成形面１５と対応して成形されている。図５のみに示すように、上型５には、払い出しピン３１が設けられている。払い出しピン３１は、軸部３１ｂと、軸部３１ｂの一端に形成された大径のヘッド３１ａとを有するもので、ヘッド３１ａが上型５の収容穴３３に挿通されると共に軸部３１ｂがポンチ７を貫通するように挿通されており、ヘッド３１ａと収容穴３３の底（天上面）の間にはスプリングなどの弾性体３２が介装されている。そして、上型５には、この実施の形態の場合、払い出しピン３１の自重と弾性体３２の付勢によって払い出しピン３１の先端がポンチ７の表面から突出してレール１を正常に払い出した場合（図５の（ｂ）を参照）にヘッド３０ｂの存在を検知する近接スイッチなどからなるセンサ３４が設けられている。
【００１８】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることはなく、自動車のフレームのレール１以外の成形にも適用することができる。また、曲げ加工されることによりウエブ３の両側縁に成形されるフランジ２、２は、双方の形状あるいは角度が対称・非対称のいずれの場合であっても適用することができ、さらには、ウエブ３の一方の側縁のみにフランジ２を成形する場合にも適用することができる。そして、フランジ２の最終的な製品としての角度はウエブ３に対して直角に限定されることはなく、他の角度にも適用することができる。
【００１９】
次に、本発明のオーバーベンド成形方法を、上述したように構成されたオーバーベンド成形型を使用する場合によって説明する。図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。
本発明のオーバーベンド成形方法は、概略、ポンチ７とダイス８を相対的にプレス方向に近接移動させることによって板状ワークＷを所定の角度αに曲げ加工してフランジ２、２を成形すると共にそのフランジ２、２を拘束し、続いて、さらなるポンチ７とダイス８のプレス方向への相対的な近接移動に伴って、フランジ２に対する拘束を維持しつつ、オーバーベンド方向へダイス８をポンチ７に対して近接移動させることによって、成形する製品形状に応じてフランジを所定の角度α以上の角度βに曲げ加工して、所定形状の製品を成形するものである。そして、本発明のオーバーベンド成形方法は、フランジ２が所定の角度αに成形されていない製品を成形型の係合部として機能する段部１６などに係合することによって払い出し不能とするものである。
【００２０】
図６〜図８はオーバーベンドの最大角度部１５Ａにおける曲げ加工開始時（図６）、曲げ加工中間時（図７）、上型の下死点時（図８）を説明するためにそれぞれ示したものであり、図９〜図１１はオーバーベンドの最大角度部以外の部分１５Ｂにおける曲げ加工開始時（図９）、曲げ加工中間時（図１０）、上型の下死点時（図１１）を説明するためにそれぞれ示したものである。
板状ワークＷを曲げ加工するに際しては、上型５が上昇して下型６から離間しており、ダイス台１２がバックアップ部１７に当接して後退限に位置している。このときのポンチ７に対する曲げダイス８のクリアランスＣは、図４に参照されるように、板状ワークの板厚ｔと同じとなっている。なお、ポンチ７に対する曲げダイス１０のクリアランスＣや高さ方向の位置、あるいは表面処理などの調整が必要な場合には、ダイス台１２から曲げダイス１０を取り外して研削したり、曲げダイス１０とダイス台１２との間あるいはオーバーベンドダイス１１との間にシムやスペーサを介装することにより、容易に調整することができる。
【００２１】
この状態で最初に板状ワークＷをクッションパッド１８上の所定の位置に位置決め載置し、上型５を下降移動させると、図６および図９に示すように、板状ワークＷがポンチ７とクッションパッド１８との間に挟まれて下降し、フランジ２、２となる部分が曲げダイス１０に接する。そして、さらに上型５を下降移動させると、板状ワークＷの側縁が曲げ加工されて、ウエブ３に対して設定された角度αである９０°（この実施の形態の場合）でフランジ２、２が形成される。このフランジ２、２は、その長手方向全長にわたって、図７および図１０に示すように、曲げダイス１０の拘束面１４によって拘束された状態で、さらなるポンチ７の下降に伴って摺接しながら下降する。そして、上型５のカム２０がダイス台１２のカム面２１に当接されることにより、図８および図１１に示すように、ダイス台１２が図の右方すなわちオーバベンド方向に移動して、オーバーベンド成形面１５がポンチ７に対して近づき、フランジ２、２は、曲げダイス１０の拘束面１４で拘束された状態から、フランジ２、２のそれぞれ引張応力を受ける部分や圧縮応力を受ける部分などその形状に基づくスプリングバック量に応じて設定されたオーバーベンド角度βにさらに曲げ加工されることとなる。そのため、フランジ２、２は、所謂「シャクレ」や「シワ」などの面品質不良が発生することなく、所定の角度αにそれぞれ精度良く成形される。
【００２２】
ここで、曲げ加工された両フランジ２、２の端縁間の寸法が本来の所定の寸法と異なって成形された場合、すなわち、フランジ２、２がウエブ３に対して設定された所定の角度αに成形されていないレール１が成形された場合について説明する。
フランジ２がウエブ３に対して設定された所定の角度αに成形されていないレール１が成形された場合には、かかるレール１を成形型の係合として機能する段部１６などに係合させて払い出し不能とする。
なお、成形型には、成形されたレール１を把持して搬出するための搬出手段が隣設されている。そして、搬出手段には、成形されたレール１を把持できたか否かを検出するセンサが設けられている。
【００２３】
図５の（ａ）に示すように、フランジ２が所定の角度αに成形された場合には、上型５の上昇移動に伴ってポンチ７もクッションパッド１８から離間するよう移動し、図５の（ｂ）に示すように、弾性体３２の付勢によって払い出しピン３１の先端がポンチ７の下端面から突出してレール１が払い出しされる。そして、払い出しピン３１のヘッド３１ａが突出限に位置してそのヘッド３１ａの存在をセンサ３４が検出し、制御装置がクッションピン１９を上昇させて、かかるレール１を搬出手段に把持して搬出させるよう制御する。
しかしながら、フランジ２がウエブ３に対して９０°よりも小さくなるように成形された場合には、図５の（ｃ）に示すように、フランジ２がポンチ７に係合されることにより払い出しピン３１がポンチ７から完全に突出するのが阻止され、センサ３４が払い出しピン３１のヘッド３１ａを検出することができない。かかる場合には、制御装置が搬出手段の駆動を停止させて警報音を発したり警報表示を行うなどして不良製品の発生を告知する。
一方、図４に破線で示したように、フランジ２がウエブ３に対して９０°よりも大きくなるように成形された場合には、クッションピン１９を上昇させようとしても、フランジ２の先端縁がオーバーベンドの最大角度部１５Ａ以外の部分１５Ｂの曲げダイス１０とオーバーベンドダイス１１との間に形成された段部１６に係合されるため、クッションピン１９が上昇できず、したがってレール１を搬出装置が把持して次工程に搬出させることが確実に阻止される。搬出装置では、そのセンサがレール１を把持できなかったことを検出し、フランジ２がウエブ３に対して９０°よりも小さくなるように成形された場合と同様に、駆動を停止して寸法不良が生じた製品の後の工程への払い出しを確実に阻止すると共にその発生を検知して、警報音を発したり警報表示を行うなどして不良製品の発生を告知する。
なお、フランジ２がウエブ３に対して９０°よりも大きくさくなるように成形されたレール１の検出は、搬出装置のセンサによることなく、段部１６にレール３０が係合されたことを検出することができるものであれば、オーバーベンドダイス１１にセンサを設けるなど、他の手法を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明により成形される製品としてトラックフレームのレールの実施の一形態を示した斜視図である。
【図２】図１に示したトラックフレームのレールの形状と、これに応じて発生する応力およびそのスプリングバック量に基づいて設定されるオーバーベンド量を説明するために示した図である。
【図３】本発明の成形型を説明するために示した断面図である。
【図４】本発明によるポンチと曲げダイスおよびオーバーベンドダイスの関係を示した部分拡大断面図である。
【図５】寸法が精度よく成形された製品の払い出しと、寸法不良の製品が成形された場合にポンチに製品が係合されて払い出し不能とされる状態とを説明するために示した部分拡大断面図である。
【図６】オーバーベンドの最大角度部における板状ワークの曲げ加工開始時の状態を説明するために示した部分断面図である。
【図７】図６の状態から上型の下降によりフランジが成形されて曲げダイスの拘束面に拘束された状態を説明するために示した分断面図である。
【図８】図７の状態からさらに上型が下降することによりフランジがオーバーベンドされた状態を説明するために示した分断面図である。
【図９】オーバーベンドの最大角度部以外の部分における板状ワークの曲げ加工開始時の状態を説明するために図６と対比させて示した部分断面図である。
【図１０】図９の状態から上型の下降によりフランジが成形されて曲げダイスの拘束面に拘束された状態を説明するために図７と対比させて示した分断面図である。
【図１１】図１０の状態からさらに上型が下降することによりフランジがオーバーベンドされた状態を説明するために図８と対比させて示した分断面図である。
【図１２】従来の成形型を示した部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
Ｗ：板状ワーク、  ｔ：板厚、  Ｃ：ポンチとダイスのクリアランス、  １：トラックフレームのレール（製品）、  ２：フランジ（曲げ部分）、  ３：ウエブ、  ５：上型、  ６：下型、  ７：ポンチ、  ８：ダイス、  １０：曲げダイス、  １１：オーバーベンドダイス、  １２：ダイス台、  １３：曲げ刃、  １４：拘束面、  １５：オーバーベンド成形面、  １５Ａ：オーバーベンドの最大角度部分、  １５Ｂ：オーバーベンドの最大角度部分以外の部分、  １６：段部（係合部）
【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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