(57)【要約】【課題】ネッキング、割れなしに深絞り可能な低コストかつ短い生産タクトで、初期投資の少ない成形方法とその装置の提供。【解決手段】プレス品を伸び率を越えて成形する際、予め被成形材に深絞り用の巾広箇所を設け、該箇所をカムスライダの切欠きにより押さえた状態で、上型と応動するカムドライバと、該ドライバにより押圧されるカムスライダとにより、金型内に送込みつつ成形する方法と、伸び率を越える成形を行う雌型をもつ下型と、該雌型に押入する雄型をもつ上型と、被成形材を支持するクッションピンと、板押さえと、上型に応動するカムドライバと、内端に被成形材の未成形部分を捉える切欠きが形成され、カムドライバで被成形材をプレス中心方向へ押圧するカムスライダとからなる成形装置とからなり、方法の発明では、ネッキング、割れの発生なしに深絞りができ、装置の発明では、上記方法を達成する成形装置を提供する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス品をその伸び率を越えて成形する際、被成形材に深絞り用として巾広箇所を設けておき、該巾広箇所を後記カムスライダの切欠きによりはね上りを押さえた状態で、上型の下降と応動するカムドライバと、内端に被成形材の未成形部分を捉える切欠きが形成され、前記カムドライバによりプレス中心方向へ押圧されるカムスライダとにより、成形量に応じてプレス方向と異なる方向から金型内に送込みつつ成形することを特徴とするプレス品の伸び率を越える成形方法。
【請求項２】
伸び率を越える成形を行う雌型を備えた下型と、該下型の雌型に押入する雄型を備えた上型と、被成形材を支持するパッドを備えたクッションピンと、被成形材の板押さえと、前記上型の下降に応動するカムドライバと、内端に被成形材の未成形部分を捉える切欠きが形成され、前記カムドライバにより被成形材の端部をプレス方向と異なる方向からプレス中心方向へ押圧されるカムスライダとからなることを特徴とするプレス品の伸び率を越える成形を行うための成形装置。
【請求項３】
前記下型の上面及び上型の下面を緩いロート形に傾斜させたことを特徴とする、請求項２記載のプレス品の伸び率を越える成形を行うための成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス品の伸び率を越える成形を行う成形方法と、この成形方法に使用する成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プレス時、伸び率を越える成形、即ち深絞りを必要とするプレス品、例えば図６に示すような、一部の深さが他より著しく深い形状をもつ部材Ｐを成形する場合に、従来は成形時のしわ（皺）の発生を防ぐため、被成形材が金型内部に必要以上に入り込むことを強圧的に抑える手段を採っていたが、この方法によるときは、図１３に示す部材Ｐ’のごとく成形中に局部的に板厚が薄くなるネッキングＮを生ずることがあり、これは割れＢに進む可能性が高い。
【０００３】
前記ネッキングＮや割れＢを回避する方法としては、図１４に示すように深絞り部分Ｐ１について、例えば第１段ａ、第２段ｂ、第３段ｃと数回に分けて成形し、１回の成形負荷を軽減することも行われているが、当然ながら１部品当たりの製作コストが高く、また生産タクトが長くなる。更に、金型数も増加するため初期投資を増大させることになる。
【０００４】
また前記と同様な目的で、図１５に示すように深絞り部分Ｐ１を、深さの浅い複数の部品、例えば部品Ｐ１−１及びＰ１−２により構成し、これらを組合わせて溶接等で一体化することも行われているが、これも前記と同様に部品当たりの製作コストの上昇を招き、また分割した部品の組付けのため生産タクトが長くなるほか、金型数、組付け治具も増加するため初期投資を増大させる。
【特許文献１】特開昭６０−１９０３２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、本発明の解決しようとする課題は、１回のプレス作業で深絞り等がネッキング、割れの発生なしに完了できる、低コストで生産タクトの短い且つ初期投資の少ない成形方法及びその成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明プレス品の伸び率を越える成形方法及び成形装置は、プレス品をその伸び率を越えて成形する際、被成形材に深絞り用として巾広箇所を設けておき、該巾広箇所を後記カムスライダの切欠きによりはね上りを押さえた状態で、上型の下降と応動するカムドライバと、内端に被成形材の未成形部分を捉える切欠きが形成され、前記カムドライバによりプレス中心方向へ押圧されるカムスライダとにより、成形量に応じてプレス方向と異なる方向から金型内に送込みつつ成形することを特徴とする成形方法に関する発明と、伸び率を越える成形を行う雌型を備えた下型と、該下型の雌型に押入する雄型を備えた上型と、被成形材を支持するパッドを備えたクッションピンと、被成形材の板押さえと、前記上型の下降に応動するカムドライバと、内端に被成形材の未成形部分を捉える切欠きが形成され、前記カムドライバにより被成形材の端部をプレス方向と異なる方向からプレス中心方向へ押圧されるカムスライダとからなることを特徴とする成形装置に関する発明とからなる。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態を、図１乃至図８により説明すると、本発明プレス品の伸び率を越える成形方法は、プレス品をその伸び率を越えて成形する際、被成形材１に深絞り用として巾広箇所１’ａを設けておき、該巾広箇所１’ａを、後記カムスライダ１１の切欠き１３によりはね上りを押さえた状態で、上型５の下降と応動するカムドライバ１５と、内端に被成形材１の未成形部分を捉える切欠き１３が形成され、前記カムドライバ１５によりプレス中心方向へ押圧されるカムスライダ１１とにより、成形量に応じてプレス方向と異なる方向から金型内に送込みつつ成形するものである。
【０００８】
また本発明の成形装置は、伸び率を越える成形を行う雌型２を備えた下型３と、該下型３の雌型２に押入する雄型４を備えた上型５と、被成形材１を支持するパッド６を備えたクッションピン７と、被成形材１の板押さえ８と、前記上型５の下降に応動するカムドライバ１５と、内端に被成形材１の未成形部分１ａを捉える切欠き１３が形成され、前記カムドライバ１５により被成形材１の端部をプレス方向と異なる方向からプレス中心方向へ押圧されるカムスライダ１１とからなるものである。
【０００９】
図１乃至図１２に示す実施例について更に詳細に説明する。
本発明が適用すべきプレス品は、前述した例えば図６に示すような、エンジンのオイルパン（油槽）の底部のごとき一部の深さが他より深い形状の部分Ｐ１をもつ曲げ成形による部材Ｐである。
【００１０】
本発明成形方法の原理を図１乃至図５により説明すると、まず前記部材Ｐ用の被成形材１には、図２、図３に示すような深絞りを要する部分Ｐ１のための幅広い部分１’ａが形成されている。
【００１１】
このような形状の被成形材１を、下型３及び該下型３の雌型２内を上下するクッションピン（図示せず）のパッド６上に載せた後、上型５を降下させてその雄型４により雌型２との間で深絞り成形を行うが、このとき深絞りを要する部分Ｐ１では、被成形材１の伸び率を越えた成形が行われ、前記ネッキングＮや割れＢを生ずる危険がある。
【００１２】
これを避けるため、本発明の成形方法では、被成形材１の両側の幅広い部分１’ａ、即ち未成形分１ａについて、上型５の下降と応動するカムドライバ１５と、内端に被成形材１の未成形部分１ａを捉える切欠き１３が形成され、前記カムドライバ１５によりプレス中心方向へ押圧されるカムスライダ１１とにより、被成形材１の上記未成形分１ａを、前記カムスライダ１１の切欠き１３によりはね上げを押さえた状態で、これを金型３、５の雌、雄型２、４内に送込みつつ成形することにより、前記深絞り部分Ｐ１についてもネッキングＮや割れＢの生じない、きれいで正確なプレス成形品Ｐが得られる。
【００１３】
なお、前記スライダ１１の押圧移動量、押圧方向等は実験等により決定するが、押圧方向１０は、図１及び図２のように垂直断面においてプレス方向９と直角で、且つ水平断面においてもプレス方向９を通る軸線９’に直角の方向とする場合や、図３のように、垂直断面においてはプレス方向９と直角とするも、水平断面においては、プレス方向９を通る軸線９’上に中心を有する半径Ｒの円弧上に押圧方向１０’を設定することが考えられる。
【００１４】
更に図４に示すように、下型３’の上面及び上型５’の下面を緩いロート形に傾斜させ、未成形分１ａと成形完了分との角度をやや鈍角として、スライダ１１による未成形分１ａの送りこみを容易にすることも考えられる。
【００１５】
図５に示すものは、下面に前記スライダ１１の移動を許す凹部８ａを形成した板押さえ８を、上型５下面との間に設置した押圧ばねＳによって被成形材１に押圧せしめるよう設置したもので、これによって成形時に前記深絞り及び未成形分の送込みを許容しつつ、被成形材１の「はね上がり」を防止し且つしわの発生を防止することができる。
【００１６】
次に、本発明成形方法を実現するための成形装置を図７乃至図１２について詳細に説明すると、本発明の全体装置は図７及び図８に一例を示す通りで、中心に雌型２を備えた下型３と、該下型３の雌型２に押入する雄型４を備えた上型５と、下型３の雌型２内にて被成形材１を支持するパッド６を備えたクッションピン７と、下面に後記スライダ１１の移動を許す凹部８ａが形成され、上型５下面との間に設置した押圧ばねＳによって、前記雌型２付近で被成形材１を押圧せしめるよう設置された被成形材１の板押さえ８と、前記上型５の下降に応動するカムドライバ１５と、内端に被成形材１の未成形部分１ａを捉える切欠き１３が形成され、前記カムドライバ１５により被成形材１の端部をプレス方向と異なる方向からプレス中心方向へ押圧するカムスライダ１１とからなる押圧機構１２とからなる
【００１７】
前記スライダ１１は、この例では下型３上を摺動するよう設置され、その内端に被成形材１の未成形部分１ａ（１’ａ）を捉える前述の切欠き１３が、また外端にカム受け部分１１ａが各々形成されており、該カム受け部分１１ａに対峙するよう上型５の外端付近に形成されたカム部分５ａと接触している。なお前記スライダ１１には、図示しない戻しばねが懸架されている。
【００１８】
前記の如き本発明成形装置による成形作業を述べると、図７において上型５を上昇させて下型３と上型５との間に空間を形成した状態において（このとき、板押さえ８は押圧ばねＳによって図７の状態より下方に位置しており、またクッションピン７によりパッド６の上面は、下型３の上面と面一に位置している）、まず被成形材１を下型３及びパッド６上の所定位置に載せる。
【００１９】
ここで上型５を下降させれば、前記板押さえ８が被成形材１上面に接触しつつこれを押圧ばねＳを介して押圧し、また前記雄型４の下面がパッド６直上の被成形材１に接し、更に前記押圧機構１２としての上型５のカム部分５ａが、スライダ１１のカム受け部分１１ａに当接する。この状態を図７に示す。
【００２０】
図７の状態から更に上型５を押し下げれば、前記雄型４が被成形材１をパッド６とともに押し下げて雌型２との間で所定の成形を行うが、この間、上型５の下降とともにそのカム部分５ａがスライダ１１のカム受け部分１１ａに当接しつつ、該カム受け部分１１ａを介して左右のスライダ１１をそれぞれプレス中心方向へ移動させ、これによって被成形材１の未成形分１（１’ａ）が雄型４と雌型２との間に送り込まれる。従って、被成形材１及び成形した部材Ｐの深絞り部分Ｐ１に、前記ネッキングＮや割れＢが発生することを防止できる。このとき被成形材１の未成形部分１ａ（１’ａ）は前記切欠き１３にしっかり捉えられて、すべての方向へのずれを含む「はね上がり」がない。
【００２１】
図９乃至図１２に示したものは前記押圧機構１２を例示する。なおこれらの図において、１は被成形材、２は雌型、３は下型、４は雄型、５は上型、６はパッド、８は板押さえ、１３は被成形材を捉える切欠き、Ｓは押圧ばねを各々示している。
【００２２】
まず図９は図７、図８に示すプレス装置に採用された、機械的カム方式に分類されるもので、改めてこれを説明すると、下型３上を摺動するよう設置されたカムスライダ１４（前記スライダ１１）には、その外端にカム受け面１４ａ（前記カム受け部分１１ａ）が形成され、前記カム受け面１４ａには上型５に設けられたカムドライバ１５のカム面１５ａ（前記カム部分５ａ）が接するよう構成されている。
【００２３】
従って、上型５とともにカムドライバ１５が下降すれば、そのカム面１５ａがカムスライダ１４のカム受け面１４ａに当接しつつ、該カム受け面１４ａを介し左右のカムスライダ１４をそれぞれプレス中心方向へ移動させるから、これによって被成形材１の未成形分１ａ（１’ａ）が雄型４と雌型２との間に送込まれることになる。
【００２４】
図１０に示す例は、油圧方式に分類されるもので、下型３上を摺動するよう設置されたスライダ１６には、その外端に下型３上に設置した油圧シリンダ１７のピストンロッド１７ａが接続されている。
【００２５】
従って、上型５の下降に連動させて油圧シリンダ１７を作動し、ピストンロッド１７ａを介し左右のスライダ１６をそれぞれプレス中心方向へ移動させれば、被成形材１の未成形分１ａ（１’ａ）が雄型４と雌型２との間に送込まれることになる。
【００２６】
図１１に示す例は、ラックアンドピニオン方式に分類されるもので、内端側が下型３上を摺動するよう設置されたスライダ１８には、その外端側における、下型３に形成した凹部３ａ内に面した部分にラック１９を設け、該ラック１９にピニオン２０を噛合わせたものである。
【００２７】
従って、上型５の下降に連動させてピニオン２０を回転し、これと噛合うラック１９を介しスライダ１８をそれぞれプレス中心方向へ移動させれば、前記同様、被成形材１の未成形分１ａ（１’ａ）が雄型４と雌型２との間に送り込まれる。
【００２８】
図１２に示す例は、ねじ方式に分類されるもので、下型３上を摺動するよう設置されたスライダ２１には、その外端に下型３上に設置した雌ねじ回転装置２２の雄ねじロッド２３が固定されている。
【００２９】
従って、上型５の下降に連動させて雌ねじ回転装置２２を作動すれば、これとねじ結合した雄ねじロッド２３を介し両側のスライダ２１がそれぞれプレス中心方向へ移動し、被成形材１の未成形分１ａ（１’ａ）が雄型４と雌型２との間に送り込まれる。
【００３０】
図７乃至図１２に示す前記押圧機構により被成形材１の未成形分１（１’ａ）を雄型４と雌型２との間に送込む量は、図７乃至図９に示す機械的カム方式の場合はカムドライバ１５のカム面１５ａとカムスライダ１４のカム受け面１４ａの形状で調整する。
【００３１】
また、図１０に示す油圧方式の場合は油圧シリンダ１７への供給油圧の制御により調整する。また、図１１に示すラックアンドピニオン方式及び図１２に示すねじ方式の場合は、各々ピニオン２０を回転する電気モータ、雌ねじ回転装置２２の電気モータ（いずれも図示せず）の回転数を電気制御して調整する。
上記いずれの場合も、被成形材１の成形量、即ち上型５の下降量等に連動して調整、制御する。
【００３２】
なお、本発明は前記の例以外にも、いわゆるＵ曲げ成形、絞り成形に適用でき、また現在の金型を改造することによっても実施可能である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明プレス品の伸び率を越える成形方法及び成形装置は、プレス品をその伸び率を越えて成形する際、被成形材に深絞り用として巾広箇所を設けておき、該巾広箇所を後記カムスライダの切欠きによりはね上りを押さえた状態で、上型の下降と応動するカムドライバと、内端に被成形材の未成形部分を捉える切欠きが形成され、前記カムドライバによりプレス中心方向へ押圧されるカムスライダとにより、成形量に応じてプレス方向と異なる方向から金型内に送込みつつ成形することを特徴とする成形方法に関する発明と、伸び率を越える成形を行う雌型を備えた下型と、該下型の雌型に押入する雄型を備えた上型と、被成形材を支持するパッドを備えたクッションピンと、被成形材の板押さえと、前記上型の下降に応動するカムドライバと、内端に被成形材の未成形部分を捉える切欠きが形成され、前記カムドライバにより被成形材の端部をプレス方向と異なる方向からプレス中心方向へ押圧されるカムスライダとからなることを特徴とする成形装置に関する発明とからなるので、本成形方法の発明によれば、深絞り等がネッキング、割れの発生なしに完了できる成形方法を提供という効果がある。
【００３４】
本成形装置の発明によれば、前記成形方法の発明の効果に加え、１回のプレス作業で深絞り等がネッキング、割れの発生なしに効率的に完了できる、低コストで生産タクトの短い且つ初期投資の少ない成形装置が提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法の一実施例を示す横断面略示図
【図２】図１に示すものの平面略示図
【図３】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法における、被成形材の押圧方向の異なる例を示す平面略示図
【図４】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法における、被成形材の押圧方向の更に異なる例を示す横断面略示図
【図５】図１に示す例において板押さえを設置したものの横断面略示図
【図６】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法及び成形装置を適用すべき部材の斜視図
【図７】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法を実施するための成形装置の縦断面図で、成形前を表すもの
【図８】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法を実施するための成形装置の縦断面図で、成形中又は成形後を表すもの
【図９】本発明成形装置における押圧機構の一例を示す半裁縦断面図
【図１０】本発明成形装置における押圧機構の第２の例を示す半裁縦断面図
【図１１】本発明成形装置における押圧機構の第３の例を示す半裁縦断面図
【図１２】本発明成形装置における押圧機構の第４の例を示す半裁縦断面図
【図１３】従来の成形方法及び成形装置により成形した図６に示した部材と同一部材の斜視図
【図１４】図１３に示す欠陥部材を生ぜぬよう従来の一対策を施した部材の製造過程を略示する斜視図
【図１５】図１３に示す欠陥部材を生ぜぬよう従来の他の対策を施した部材の製造過程を略示する斜視図。
【符号の説明】
【００３６】
Ｐ、Ｐ’  （一部の深さが著しく深い形状をもつ）部材    Ｐ１  深絞り部分
Ｎ  ネッキング    Ｂ  割れ    １  被成形材
１ａ  未成形分（＝幅広い部分１ａ’）    ２  雌型    ３  下型    ４  雄型５  上型    ５ａ  カム部分    ６  パッド    ７  クッションピン
８  板押さえ    Ｓ  押圧ばね    ９  プレス方向
１０、１０’  （プレス方向と異なる）方向    １１  スライダ
１１ａ  カム受け部分    １２  押圧機構    １３  切欠き
１４  カムスライダ    １４ａ  カム受け面    １５  カムドライバ
１５ａ  カム面    １６、１８、２１  スライダ    １７  油圧シリンダ
１７ａ  ピストンロッド    １９  ラック    ２０  ピニオン
２２  雌ねじ回転装置    ２３  雄ねじロッド。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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