(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板金成形材に引っ張り力を付加しながらプレス成形を行うストレッチプレス成形方法において、
プレスのベース上に雄型となる芯金と共に該芯金の両側に所定距離をおいてシート受け台を載置し、上記芯金とシート受け台との上に板金成形材を設置し、上記シート受け台上に上記板金成形材を挟んでシート押さえ部材を設置した後、上記シート押さえ部材及び板金成形材をゴムプレスによって押圧して、上記板金成形材にストレッチプレス成形を施すことを特徴とするストレッチプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機等の板金部品の生産のような多品種少量生産に用いられる雄型のみによるプレス成形に対して、簡易な構造で板金成形材に引っ張り応力を付加しながらプレス成形を行うストレッチプレス成形を可能にしたストレッチプレス成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機等の板金部品の生産のような多品種少量生産には、雄型のみを用い、この雄型に板金成形材を押圧してプレス成形を行う方法が広く行われている。雄型に対して板金成形材を押圧させるためには、ゴム等の弾性体や液体からなる押圧体を用いて、雄型上に設置した板金成形材の上から押圧体を押し付けプレス成形を行う。
【０００３】
ゴムによる押圧体を用いたゴムプレス成形の従来例を図４〜図６によって説明する。図４において、１０２は雄型となるアルミニウム製の芯金であって、板金成形材１０４の重量軽減孔を加工するための凹部１０２ａが上面に形成されており、板金成形材１０４を設置した際の位置ずれを防止するための位置決めピン１１２が上面に形成されている。この芯金１０２の上面に板金成形材１０４が設置される。板金成形材１０４には、予め、上記位置決めピン１１２と対応する位置に位置決め孔１１４、形成後のシワ防止のための切り欠き１２４、航空機構造等の重量軽減のための重量軽減孔１３４が形成されている。
【０００４】
図５は上記従来のゴムプレス成形の作動原理を示す説明図である。上記の板金成形材１０４の位置決め孔１１４と位置決めピン１１２とを嵌合させた状態で芯金１０２をベース１０１上に載置し、その上から厚さ数十ｃｍに及ぶゴム１０６を押圧する。このゴム１０６には、側面に圧力が周辺へ放散するのを防止するためのゴムガイド１０７が設けられ、上面には油圧等により発生したラム圧をゴムに伝えるための天板１０８が配置される。これによって、板金成形材１０４が雄型となる芯金１０２に上面及び一部側面から押し付けられてプレス成形が施される。図６にその成型品を示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したゴムプレス成形は、雄型のみによる簡単な構造でプレス成形ができることから、多品種少量生産には適するが、芯金に板金成形材を完全に密着させた状態で押し付けることができないので、図６に示すように曲面部にシワＡが発生する問題がある。また、構造上側圧を大きくすることができないことから、成型品から押圧力を取り除いた後に曲げ戻し、即ちスプリングバッグが発生する問題がある。
【０００６】
このシワの発生やスプリングバックの発生を防止するためには、一般に板金成形材に対して引っ張り力を作用させながらプレス成形を行うストレッチプレス成形が有効であることが知られている。雄型のみを用いたストレッチプレス成形としては図７に示すシートストレッチャ２００による成形がある。これは、板金成形材２０１の両側部を把持固定手段２０２に固定して、ラム２０４のラム圧によって芯金２０３を板金成形材２０１に押圧させるものである。しかしながら、このシートストレッチャ２００による成形では、成形材の把持固定に手間取り生産性が低下する問題があり、また、図４に示すような表面に凹部が形成された芯金や表面が凹状の曲率を有する芯型では、芯型の窪みを押すことができないといった問題がある。
【０００７】
本発明は上述の事情に対処するために提案されたもので、多品種少量生産に適する多様な芯金を用いることができ、雄型のみの簡易且つ生産性の高いプレス成形であって、しかもシワの発生やスプリングバックの発生を防止し得るストレッチプレス成形方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるストレッチプレス成形方法は、板金成形材に引っ張り力を付加しながらプレス成形を行うストレッチプレス成形方法において、プレスのベース上に雄型となる芯金と共に該芯金の両側に所定距離をおいてシート受け台を載置し、上記芯金とシート受け台との上に板金成形材を設置し、上記シート受け台上に上記板金成形材を挟んでシート押さえ部材を設置した後、上記シート押さえ部材及び板金成形材をゴムプレスによって押圧して、上記板金成形材にストレッチプレス成形を施すことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によると、従来のゴムプレス成形と同様に、雄型のみの簡易なプレス成形が可能であって、雄型となる芯金は表面に凹部が形成されたような多様な形態であっても成形可能である。そして、この芯金の両側に成形トライ等によって決定される所定の距離をおいて載置したシート受け台とその上に設置されるシート押さえ部材とによって板金成形材の両側が挟持されることによって、ゴムプレスの押圧によるプレス成形時に板金成形材にストレッチ作用が付加される。このストレッチ作用によって、成形後のシワの発生やスプリングバックの発生が防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例に係るストレッチプレス成形方法を示す断面説明図である。この実施例ではゴムプレス成形によって実施した場合を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなくゴムと置換可能な他の押圧体によっても実施可能である。
【００１１】
図１において、１は平板状のベース、２は芯金、３はシート受け台を示している。芯金２は、アルミニウム製の雄型であって、凹凸形状のプレス成形が可能なように表面に窪みが形成されたものを採用している。ベース１上で芯金２の同一平面上に一対のシート受け台３が載置される。シート受け台３は上面及び下面に水平面が形成される角材状のアルミニウム製部材である。一対のシート受け台３は芯金２の両側に載置されるが、シート受け台３と芯金２との間隔は成形トライ等を考慮して所定の距離だけ離して設置する。
【００１２】
４は板金成形材であって、厚さ１．８ｍｍ程度のアルミニウム製の板である。板金成形材４は芯金２と一対のシート受け台３との上に設置される。この際、板金成形材４の大きさは経済性を考えて可能な限り小さくして、シート受け台３の高さを通常芯金２の高さと同じ高さにする。板金成形材４の大きさを大きくする場合は、所望のストレッチ作用を得るためにシート受け台３の高さを芯金２より高くする必要がある。
【００１３】
５はシート押さえ部材であって、シート受け台３と同様な角材状の部材によって形成される。シート押さえ部材５は一対のシート受け台３の上に板金成形材４を挟んで配置される。シート押さえ部材５の垂直方向の厚さは、押圧時に板金成形材４を把持する把持力に影響するのである程度の厚さが必要とされる。また、シート押さえ部材５の下面とシート受け台３の上面とで板金成形材４を把持することになるので、この各面は、板金成形材４に充分な引っ張り力が作用するように、板金成形材４との摩擦抵抗が大きくなるような粗面としている。
【００１４】
６は厚さ数十ｃｍにおよぶゴム、７は圧力の放散を防止するためのゴムガイド、８は油圧等により発生したラム圧をゴム６に伝えるための天板であって、これらによってゴムプレス１０が形成されている。
【００１５】
図２は上記実施例に係るストレッチプレス成形方法の設置手順を示す説明図である。まず、ベース１上に芯金２を載置し、その両側に成形トライ等を考慮して決定される適当な距離だけ離して一対のシート受け台３を載置する。その後、芯金２及び一対のシート受け台３の上にこれらを覆うように板金成形材４を設置する。そして、その後に板金成形材４の両端を挟持するように、シート押さえ部材５を一対のシート受け台３の上に設置する。
【００１６】
図３は上記実施例に係るストレッチプレス成形方法によりプレス成形した状態を示す断面説明図である。図１のセット状態から、ゴムプレス１０によって１６７ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で押圧してプレス成形を行う。この際、シート押さえ部材５の垂直厚さを適当に定めることで、ゴムプレス１０の圧力によって板金成形材４が芯金２に押さえつけられる前の段階で、ゴムプレス１０によってシート押さえ部材５が押圧される。このシート押さえ部材５の押圧によって、板金成形材４の両端はシート押さえ部材５の下面とシート受け台３の上面とで強固に挟持される。その後に板金成形材４が芯金２に押さえつけられる段階では、板金成形材４の両端は固定されているので、芯金２によるプレス成形時には板金成形材４に引っ張り力が作用してストレッチ作用が付加される。
【００１７】
以上の実施例で説明したように、本発明によれば、所謂シートストレッチャのように板金成形材の両端を挟持するのに手間取ることがなく、単純にベース上にシート受け台とシート押さえ部材とを置くだけで済むので、作業は極めて簡単で高い生産性が得られる。また、通常のシートストレッチャでは得られない凹部を有する成形が可能であるから、多品種少量生産に対応する多様な雄型に適用可能である。更には、通常のゴムプレスではなし得ないストレッチ作用を付加することが可能であって、型への馴染みやスプリングバックの発生防止をもたらすことができる。
【００１８】
なお、シート受け台３及びシート押さえ部材５は、角材状に限定されるものではない。また、その配置も側面に限定されるものではなく、芯金２の四方を囲う配置や円柱状のものでもよく、四方を囲う場合は全周均等なストレッチ成形が可能になり、点対称の部材成形に有効である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のストレットプレス成形方法は、上記のように構成されるので、多品種少量生産に適する多様な芯金を用いることができ、雄型のみの簡易且つ生産性の高いプレス成形であって、しかもシワの発生やスプリングバックの発生を防止し得るストレッチプレス成形を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るストレッチプレス成形方法を示す断面説明図である。
【図２】本発明の実施例に係るストレッチプレス成形方法の設置手順を示す説明図である。
【図３】本発明の実施例に係るストレッチプレス成形方法によりプレス成形した状態を示す断面説明図である。
【図４】ゴムプレス成形の従来例による成形手順を示す説明図である。
【図５】ゴムプレス成形の従来例による作動原理を示す断面説明図である。
【図６】ゴムプレス成形の従来例による成型品を示す説明図である。
【図７】シートストレッチャによる成形の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ベース
２  芯金
３  シート受け台
４  板金成形材
５  シート押さえ部材
６  ゴム
７  ゴムガイド
８  天板
１０  ゴムプレス
【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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