(57)【要約】【課題】ワークの縁部に形成される玉縁形状を均一で精度良く成形する。【解決手段】ヘミング加工方法は、ワークＷの端部に折曲部Ｗ６を形成するプレス工程と、プレス工程後に、折曲部Ｗ６にヘミング加工を施して玉縁形状に変形させるヘミング加工工程と、を含む。プレス工程において、折曲部Ｗ６の一部に他の部分よりも薄肉となる薄肉部Ｗ３を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの端部に折曲部を形成するプレス工程と、
前記プレス工程後に、前記折曲部にヘミング加工を施して玉縁形状に変形させるヘミング加工工程と、を含み、
前記プレス工程において前記折曲部の一部に他の部分よりも薄肉となる薄肉部を形成することを特徴とするヘミング加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鋼板の縁部を玉縁形状に加工するためのヘミング加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、フードやドアといった自動車の外板部材には、外観性や強度の観点からその端部にヘミング加工が施される。このヘミング加工は、例えば下記の特許文献１に開示されるようなローラヘミング装置によって実施され得る。
【０００３】
このローラヘミング装置は、ワークのフランジ部に対して予備曲げを施す大径ローラと、予備曲げを施したワークのフランジ部に対して本曲げを施す小径ローラとを備える。ローラヘミング装置は、大径ローラを使用して、所定の折り曲げ角度によるフランジ部の予備曲げを行い、さらに小径ローラを使用することで、アウタパネルに重ねられたインナパネルにフランジ部が接触するように、このフランジ部を折り曲げる本曲げを行う。
【０００４】
各ローラによって折り曲げられるフランジ部は、予備曲げ及び本曲げにおいて、その直線形状を維持したままで折り曲げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３３５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ヘミング加工では、上記のようにフランジ部を直線形状のままで加工する場合の他に、このフランジ部を断面視ほぼ円形となる玉縁形状に加工する場合もある。フランジ部を玉縁形状に加工するには、直線形状を維持したままで加工を行う場合と比較して、その形状が複雑であるために、均一で精度の良い加工を行うことが困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、ワークの縁部に形成される玉縁形状を均一で精度良く成形することが可能なヘミング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】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、ワークの端部に折曲部を形成するプレス工程と、前記プレス工程後に、前記折曲部にヘミング加工を施して玉縁形状に変形させるヘミング加工工程と、を含み、前記プレス工程において前記折曲部の一部に他の部分よりも薄肉となる薄肉部を形成することを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、プレス工程において折曲部の一部に薄肉部を形成することにより、ヘミング加工工程において、この薄肉部が他の部分よりも優先して変形することになる。すなわち、折曲部は常に定位置（薄肉部の位置）でヘミング加工による変形が開始されることになる。これにより、折曲部が変形して構成される玉縁形状は、均一で精度の良いものとなる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、ワークの縁部に形成される玉縁形状を均一で精度良く成形することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】絞り加工装置を示す断面図である。
【図２】絞り加工装置による第1プレス工程における途中の状態を示す断面図である。
【図３】絞り加工装置による第１プレス工程における終了時の状態を示す断面図である。
【図４】端部加工装置によるワークの第２プレス工程を説明するための断面図である。
【図５】ヘミング加工装置によるヘミング加工工程を説明するための断面図である。（ａ）図は、加工前の状態を示し、（ｂ）図は、加工終了時の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１から図３は、ワークに絞り加工を施す絞り加工装置を示す。図４は、絞り加工後にワークの端部（縁部）を加工する端部加工装置を示す。図５は、ワークの端部に形成される折曲部を変形させて玉縁形状に加工するヘミング加工装置を示す。本発明に係るヘミング加工方法を説明するに先立ち、以下、これら各装置の構成について説明する。
【００１４】
図１から図３に示すように、絞り加工装置１は、ポンチ２と、ポンチ２に対して昇降可能に設けられたダイ３と、ポンチ２に対して昇降可能に設けられ、ダイ３と協働してワークＷの端部を挟持するためのブランクホルダ４とを備える。
【００１５】
ポンチ２は、上面に形成された成形面５と、この成形面５に繋がる第１肩部６と、この第１肩部６に繋がる第１縦壁部７と、この第１縦壁部７に繋がる横壁部８と、この横壁部８に繋がる第２肩部９と、この第２肩部９に繋がる第２縦壁部１０とを有する。
【００１６】
成形面５は、ダイ３の一部とともに、ワークＷの中央部分に所定形状の成形を施すためのものである。第１肩部６は、成形面５と第１縦壁部７との間に形成されるとともに、所定の曲率半径を有する曲面として構成される。第１縦壁部７は、上下方向に対して所定の角度で傾斜する傾斜面を有する。横壁部８の壁面は、本実施形態では水平面として構成されるが、水平方向に対して傾斜する傾斜面であってもよい。第１縦壁部７と横壁部８との境界部分１１は、Ｒ面取りが施されており、所定の曲率半径を有する凹曲面となっている。第２肩部９は、横壁部８と第２縦壁部１０との間に形成されるとともに、所定の曲率半径を有する曲面として構成される。第２縦壁部１０は、上下方向に対して所定の角度で傾斜する傾斜面を有する。
【００１７】
ダイ３は、図示しない駆動部（シリンダ等）により昇降可能に構成される。このダイ３は、ポンチ２の成形面５に対応する成形面１２と、この成形面１２に繋がる第１縦壁部１３と、この第１縦壁部１３の下端部に繋がる第１肩部１４と、この第１肩部１４に繋がる横壁部１５と、この横壁部１５に繋がる第２縦壁部１６と、この第２縦壁部１６に繋がるとともに、ブランクホルダ４と協働してワークＷの端部を押圧する押さえ面１７とを備える。
【００１８】
ダイ３の成形面１２は、ポンチ２の成形面５の凸形状に対応する凹形状に構成される。第１縦壁部１３は、上下方向に対して所定の角度で傾斜する傾斜面を有する。この第１縦壁部１３は、ワークＷの加工時に、ポンチ２の第１縦壁部７とともにワークＷの一部の成形を行うためのものである。第１肩部１４は、第１縦壁部１３と横壁部１５との間に形成されるとともに、所定の曲率半径を有する曲面として構成される。横壁部１５の壁面は、本実施形態において水平面として構成されるが、水平方向に対して傾斜する傾斜面であってもよい。第２縦壁部１６は、上下方向に対して所定の角度で傾斜する傾斜面を有する。
【００１９】
ダイ３の押さえ面１７は、成形面１２よりも下方に突出している。この押さえ面１７には、ブランクホルダ４の一部が係合する凹部１８を有する。
【００２０】
ブランクホルダ４は、ダイ３の押さえ面１７と協働してワークＷの端部を押圧する押さえ面１９を有し、図示しない支持部（例えばシリンダ）により昇降可能に下方から支持されている。ブランクホルダ４の押さえ面１９には、ダイ３の押さえ面１７に形成される凹部１８に係合する突起部２０が形成されている。また、ブランクホルダ４はホルダ圧（ワークＷを挟持する力）を調整可能とされ、本実施形態では、シリンダの圧力を調整することによりブランクホルダ４のホルダ圧を調整することができる。
【００２１】
図４に示すように、端部加工装置２１（曲げプレス装置）は、昇降可能な上型２２と、ワークＷを支持する下型２３と、下型２３とともにワークＷを挟持する支持パッド２４とを主に備える。上型２２は、曲げ刃２５を有しており、ワークＷの一部に接触して所定の曲げ加工を行う。下型２３は、支持パッド２４とともにワークＷを挟持するための押さえ面２６を有する。支持パッド２４は昇降可能に構成されるとともに、ワークＷを押圧する押さえ面２７を有する。
【００２２】
図５に示すように、ヘミング加工装置２８は、ワークＷを載置する下型２９と、ワークＷの端部にヘミング加工を施すローラ３０とを主に備える。下型２９は、ワークＷを受ける受け面３１を有する。ワークＷは、この受け面３１に載置されるとともに、図示しないクランプ機構によって下型２９に固定される。ローラ３０は、図示しないガイド機構によって所定の方向に案内されるとともに、ワークＷの端部を押圧して所定の玉縁形状に変形させる。
【００２３】
以下、本発明に係るワークＷのヘミング加工方法について説明する。なお、以下の説明では、１枚の鋼板をワークＷとして加工する場合について説明する。
【００２４】
ワークＷは、絞り加工装置１及び端部加工装置２１により実施されるプレス工程と、ヘミング加工装置２８により実施されるヘミング加工工程とを経て、その端部が玉縁状に加工される。プレス工程は、絞り加工装置１による第１プレス工程と、端部加工装置２１による第２プレス工程とを含む。
【００２５】
第１プレス工程では、まず、ダイ３の押さえ面１７とブランクホルダ４の押さえ面１９とによってワークＷの端部（縁部）を挟持する。このとき、ダイ３の押さえ面１７における凹部１８に、ブランクホルダ４の押さえ面１９における突起部２０が嵌合する。これにより、ワークＷの一部が強固に挟持される。この状態でさらにダイ３を下方に加圧し、この加圧力がブランクホルダ４におけるシリンダの圧力を上回ると、ダイ３、ブランクホルダ４、及びワークＷが一体となって下降し、ワークＷに対する絞り加工が開始する。
【００２６】
ワークＷは、ダイ３及びブランクホルダ４とともに下降すると、最初にポンチ２の成形面５に接触する。ワークＷがこの成形面５によって成形されながらさらに下降すると、図２に示すように、ワークＷの一部にダイ３の第１肩部１４が接触する。このとき、ダイ３の押さえ面１７とブランクホルダ４の押さえ面１９とが、凹部１８と突起部２０との嵌合により、ワークＷを強固に挟持しているため、挟持されているワークＷの部分が幅方向中央側（成形面５側）に流入することはない。
【００２７】
ワークＷは、ダイ３の成形面５と第１肩部１４によって押圧されながらさらに下降する。ダイ３がさらに下降し、図３に示すようにダイ３とポンチ２とが完全に嵌合すると、絞り加工装置１による絞り加工が終了する。
【００２８】
これにより、ワークＷは、ポンチ２の成形面５とダイ３の成形面１２とによって成形される成形部Ｗ１と、ポンチ２の第１縦壁部７とダイ３の第１縦壁部１３とによって成形される第１縦壁部Ｗ２と、ダイ３の第１肩部１４によって成形される薄肉部Ｗ３と、ポンチ２の横壁部８とダイ３の横壁部１５とによって成形されるフランジ部Ｗ４と、ポンチ２の第２縦壁部１０とダイ３の第２縦壁部１６とによって成形される第２縦壁部Ｗ５とを有したものになる。
【００２９】
この第１プレス工程が終了すると、ワークＷは所定の大きさに切断される。本実施形態では、ワークＷは、絞り加工装置１から取り外され、図３に示すトリムライン（ＴＬ）に沿って切断される（切断工程）。このトリムラインＴＬは、ワークＷにおけるフランジ部Ｗ４の中途部に設定されている。したがって、トリムラインＴＬに基づいて切断が行なわれると、フランジ部Ｗ４の中途部で切断されることになり、これによってワークＷは、成形部Ｗ１と、第１縦壁部Ｗ２と、薄肉部Ｗ３と、フランジ部Ｗ４の一部とを備えたものとなる。
【００３０】
その後、図４に示すように、ワークＷに対して第２プレス工程が施される。第２プレス工程では、端部加工装置２１における下型２３と支持パッド２４とによってワークＷの成形部Ｗ１が挟持されるとともに、上型２２を下降させてワークＷの曲げ加工を行う。上型２２が下降すると、その曲げ刃２５がワークＷのフランジ部Ｗ４に接触する。フランジ部Ｗ４は、曲げ刃２によって押圧されることによって、ワークＷの第１縦壁部Ｗ２と同じ向きになるように（下方を向くように）変形する。
【００３１】
ワークＷの薄肉部Ｗ３は、第１縦壁部Ｗ２とフランジ部Ｗ４との境界部分に形成されていることから、フランジ部Ｗ４が上型２２の曲げ刃２５に押圧されたときに、フランジ部Ｗ４を下方に向けるように変形する。これにより、フランジ部Ｗ４は、第１縦壁部Ｗ２と一体となって消失し、第１縦壁部Ｗ２は、フランジ部Ｗ４と一体となることで、成形部Ｗ１に対して所定の角度で折り曲げられた折曲部Ｗ６となる。
【００３２】
第２プレス工程によってワークＷに形成される折曲部Ｗ６は、直線状に構成されるとともに、その中途部に薄肉部Ｗ３を有したものとなる。薄肉部Ｗ３は、他の部分、すなわち、第１縦壁部Ｗ１であった部分及びフランジ部Ｗ４であった部分よりも薄肉に形成されている。この薄肉部Ｗ３は、その中央部が最も薄肉となるとともに、その両端部から中央部に向かうにつれて徐々に薄肉となるように構成されている。
【００３３】
以上のように、プレス工程においてワークＷに折曲部Ｗ６が形成されると、ヘミング加工工程に移行する。ヘミング加工工程では、図５（ａ）に示すように、下型２９の受け面３１にワークＷの成形部Ｗ１が載置される。このとき、折曲部Ｗ６が成形部Ｗ１から起立した状態となる。この状態で、ワークＷはクランプ機構を介して下型２９に固定される。その後、折曲部Ｗ６に対してローラ３０によるヘミング加工が実施される。
【００３４】
このとき、ローラ３０が折曲部Ｗ６を押圧すると、まず、変形し易い薄肉部Ｗ３が他の部分（第１縦壁部Ｗ１であった部分及びフランジ部Ｗ４であった部分）に優先して変形することになる。すなわち、このヘミング加工工程では、薄肉部Ｗ３が変形の起点となって変形し始め、その後、折曲部Ｗ６は全体的に曲がることになる。この折曲部Ｗ６は、図５（ｂ）に示すように、ローラ３０の押圧によって、最終的に玉縁形状（玉縁部）に変形する。以上により、ワークＷの加工が完了する。
【００３５】
以上説明した本発明によれば、プレス工程において折曲部Ｗ６の一部に薄肉部Ｗ３を形成することで、折曲部Ｗ６は、ヘミング加工工程においてこの薄肉部Ｗ３が他の部分に優先して変形することになる。すなわち、折曲部Ｗ６は常に定位置（薄肉部Ｗ３の位置）でヘミング加工による変形が開始することになる。したがって、折曲部Ｗ６が変形して構成される玉縁形状は、均一で精度の良いものとなる。また、第２プレス工程においても、薄肉部Ｗ３が他の部分に優先して変形することで、折曲部６を容易に形成することが可能になる。
【００３６】
なお、本発明に係るヘミング加工方法は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。また、本発明に係るヘミング加工方法は、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明に係るヘミング加工方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３７】
上記の実施形態では、１枚のパネルからなるワークＷを加工する例を示したが、これに限定されず、２枚以上のパネルをワークＷとする場合にも本発明を適用可能である。
【００３８】
上記の実施形態では、ローラ３０を使用するヘミング加工工程を例示したがこれに限定されず、ダイとパンチによるヘミング加工によってワークＷの縁部に玉縁形状を成形してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１     絞り加工装置
２１   端部加工装置
２８   ヘミング加工装置
Ｗ     ワーク
Ｗ３   薄肉部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016155158.tif 000006
【図５】
2016155158.tif 000007