(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの略へ字状に折曲した屈曲フランジの屈曲部から片側の第１フランジ部と他の片側の第２フランジ部を、この各フランジ部に対して略直交する方向から揺動前進する第１工具と第２工具で押圧してワークに対して曲げ加工する方法であって、
第１工具と第２工具を、屈曲フランジ全体を最終角度まで曲げ加工した時点で屈曲フランジの屈曲部を含む全体に直接接触して押圧するように両工具が相互に隙間無く隣接する曲げ最終位置と、この曲げ最終位置から対応する第１、第２フランジ部と略直交する後方に相互に干渉せず後退して停止する、前記第１工具が前記第２工具の上方に位置するそれぞれの待機位置との間で、まず第２工具を揺動前進させて第２フランジ部を曲げ加工させ、次に第１工具を揺動前進させて第１フランジ部を曲げ加工し、曲げが終了した後、まず第１工具を待機位置に揺動後退させ、次に第２工具を待機位置に揺動後退させるようにしたことを特徴とする曲げ加工方法。
【請求項２】
ワークの略へ字状に折曲した屈曲フランジの屈曲部から片側の第１フランジ部と他の片側の第２フランジ部を、この各フランジ部に対して略直交する方向から揺動前進する第１工具と第２工具で押圧してワークに対して曲げ加工する加工装置であって、
前記第１工具と第２工具を、屈曲フランジ全体を最終角度まで曲げ加工した時点で屈曲フランジの屈曲部を含む全体に直接接触して押圧するように両工具が相互に隙間無く隣接する曲げ最終位置と、この曲げ最終位置から対応する第１、第２フランジ部と略直交する後方に相互に干渉せず後退して停止する、前記第１工具が前記第２工具の上方に位置するそれぞれの待機位置との間で、順番に前進及び後退させるようにし、
第１工具と第２工具が、屈曲フランジ全体を最終角度まで曲げ加工した時点で屈曲フランジの屈曲部全体に直接接触して押圧する延長端部を有し、前記待機位置で第１工具の延長端部が第２工具の延長端部の上方に位置することを特徴とする曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板金パネル等のワークの周縁に折曲されたフランジを工具で所定角度で曲げ加工（ヘミング加工）する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ドアのアウタパネルとインナパネルの周縁部をヘミング加工で結合する場合、アウタパネルのワーク周縁部に略直角に折曲されたフランジを必要に応じてプリヘム刃（プリ刃）で４５°前後にプリ曲げ（予備曲げ）してから、ヘム刃でヘム曲げ（本曲げ）してインナパネルの周縁部に加圧接合させている。プリヘム刃やヘム刃のようなワーク曲げ加工に使用される工具は、ワークのフランジがフランジ長さ方向で屈曲するような場合には、この屈曲形状に対応させて複数に分割して、複数の工具を独自に同期的に前後揺動させて屈曲フランジを曲げ加工するようにしている。
【０００３】
例えば、図３（Ａ）にヘミング加工されるワーク１を示すと、ワーク１は前記アウタパネルに相当し、周縁部に略へ字状の屈曲凹部２を有し、屈曲凹部２のへ字状２辺上に屈曲フランジ３がほぼ直角に折曲されている。屈曲フランジ３は、鈍角に屈曲された屈曲部３ｃから片側の第１フランジ部３ａと他の片側の第２フランジ部３ｂを有する。第１、第２フランジ部３ａ、３ｂはほぼ直線状である。この屈曲フランジ３の全体をワーク１に対して例えば図３（Ｂ）に示すように約４５°の定角度でプリ曲げする場合、第１フランジ部３ａと第２フランジ部３ｂの各々の外面に一対の特定工具のプリヘム刃を押し当てて、一対のプリヘム刃で各フランジ部３ａ、３ｂを同時にワーク１に向けて押し曲げるようにしている。
【０００４】
図４に一対の第１、第２プリヘム刃４ａ、４ｂの断面を示す。図４（Ａ）に示すように、一対のプリヘム刃４ａ、４ｂは対応するフランジ部３ａ、３ｂから所定の離隔距離の待機位置から所定の軌跡で揺動前進してフランジ部３ａ、３ｂの外面に当接し、そのまま回転するように揺動前進して図４（Ｂ）に示すようにフランジ部３ａ、３ｂをワーク１に向けて所定の角度で曲げ加工する。フランジ曲げ加工が終了すると、各プリヘム刃４ａ、４ｂは逆の軌跡で待機位置まで後退する。なお、図４のワーク１は、下型５上に位置決め保持されて第１、第２プリヘム刃４ａ、４ｂで曲げ加工されるアウタパネルであり、ワーク１の周縁部上にはインナパネル（図示せず）の周縁部が配置されて、フランジ４のプリ曲げ後にヘム曲げが行われて、フランジ４がインナパネルの周縁部に結合される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記一対の第１、第２プリヘム刃４ａ、４ｂは対応する第１、第２フランジ部３ａ、３ｂの直線部分の長さに相当する長さのブロック体で、各々は図３（Ａ）の２本の矢印方向に揺動前進し、同軌跡で逆方向に揺動後退する。この各プリヘム刃４ａ、４ｂの前後動方向は対応する各２フランジ部３ａ、３ｂと略直交する方向であり、この両方向の成す角度をαとすると、この角度αは屈曲フランジ３の第１フランジ部３ａと第２フランジ部３ｂの成す角度と同一である。ここで、一対のプリヘム刃４ａ、４ｂが待機位置から揺動前進して屈曲フランジ３をプリ曲げした曲げ最終位置に在るときに、仮に図５に示すように両プリヘム刃４ａ、４ｂが互いに接触して両者間の曲げ最終位置間隔ｇ’が０となるように、両プリヘム刃４ａ、４ｂの長さを設定したとすると、各プリヘム刃４ａ、４ｂが曲げ加工後に相互に角度αを成す異なる方向に同時に或いは順番に後退するときに相手側と干渉して後退できない。例えば、図５の第２プリヘム刃４ｂが図５鎖線位置に後退しようとしても第１プリヘム刃４ａが邪魔になって後退できず、同じことが第１プリヘム刃４ａにおいても起こる。また、各プリヘム刃４ａ、４ｂを待機位置から図５実線の曲げ最終位置に揺動前進させる場合も、相互間の干渉でできない。
【０００６】
そこで、現状のプリヘム装置においては、図６（Ａ）に示すように一対のプリヘム刃４ａ、４ｂが待機位置に在るときに、この両者を接触させて待機位置間隔が０となるように設定している。この場合、両プリヘム刃４ａ、４ｂが前進するときは互いに角度αで広がる方向に前進するので互いに干渉せずに対応するフランジ部３ａ、３ｂを図４に示す要領でプリ曲げ加工する。また、プリ曲げ動作した後、両プリヘム刃４ａ、４ｂを後退させるときも互いに干渉せず後退して、元の待機位置に戻る。
【０００７】
ところが、図６の場合、両プリヘム刃４ａ、４ｂを角度αで広がる方向に前進させて曲げ最終位置まで移動させたとき、図６（Ｂ）に示すように両者の間に一定の隙間ｇが生じることになる。この隙間ｇは両プリヘム刃４ａ、４ｂの前進距離及び角度αに比例した大きさであり、この隙間ｇから覗く屈曲フランジ３の屈曲部３ｃは両プリヘム刃４ａ、４ｂに直接当接しない部所となる。そのため、屈曲フランジ３の屈曲部３ｃは、プリヘム刃４ａ、４ｂで直接に押圧されて曲げられる第１、第２フランジ部３ａ、３ｂの曲げに追従した形で曲げられる部所となり、而も、屈曲部３ｃは元々に曲げ加工がし難い屈曲した部所であることから、屈曲部３ｃのプリ曲げ品質が安定せず、これが屈曲フランジ３全体のプリ曲げ品質の低下を招来する可能性がある。
【０００８】
本発明の目的は、ワークのへ字状に屈曲したフランジを一対の工具を使って曲げ加工する際に、フランジの屈曲部をも常に高品質で曲げ加工し得る曲げ加工方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の前記目的を達成する曲げ方法は、ワークの略へ字状に折曲した屈曲フランジの屈曲部から片側の第１フランジ部と他の片側の第２フランジ部を、この各フランジ部に対して略直交する方向から揺動前進する第１工具と第２工具で押圧してワークに対して曲げ加工する方法であって、第１工具と第２工具を、屈曲フランジ全体を最終角度まで曲げ加工した時点で屈曲フランジの屈曲部を含む全体に直接接触して押圧するように両工具が相互に隙間無く隣接する曲げ最終位置と、この曲げ最終位置から対応する第１、第２フランジ部と略直交する後方に相互に干渉せず後退して停止する、前記第１工具が前記第２工具の上方に位置するそれぞれの待機位置との間で、まず第２工具を揺動前進させて第２フランジ部を曲げ加工させ、次に第１工具を揺動前進させて第１フランジ部を曲げ加工し、曲げが終了した後、まず第１工具を待機位置に揺動後退させ、次に第２工具を待機位置に揺動後退させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、第１工具と第２工具はプリヘム刃、ヘム刃等であり、この両工具が曲げ最終位置に在るとき、両工具が接触した状態で隣接してワークの屈曲フランジの屈曲部を含む全体を最終角度まで曲げ加工する。両工具の曲げ最終位置から待機位置に後退する軌跡と、待機位置から曲げ最終位置に前進する軌跡は同一に設定されて、両工具が互いに干渉せずに順番に前進し、順番に後退する。第１工具と第２の両工具は待機位置では自ずと離隔した状態にあり、かつ、互いに干渉しないような異なる角度姿勢に在る。
【００１１】
また、本発明の曲げ装置は、前記第１工具と第２工具を、屈曲フランジ全体を最終角度まで曲げ加工した時点で屈曲フランジの屈曲部を含む全体に直接接触して押圧するように両工具が相互に隙間無く隣接する曲げ最終位置と、この曲げ最終位置から対応する第１、第２フランジ部と略直交する後方に相互に干渉せず後退して停止する、前記第１工具が前記第２工具の上方に位置するそれぞれの待機位置との間で、順番に前進及び後退させるようにし、第１工具と第２工具が、屈曲フランジ全体を最終角度まで曲げ加工した時点で屈曲フランジの屈曲部全体に直接接触して押圧する延長端部を有し、前記待機位置で第１工具の延長端部が第２工具の延長端部の上方に位置することを特徴とする。つまり、第１工具と第２工具を相互に干渉しないように順番に前進させ、後退させるようにすることで、両工具を曲げ最終位置で相互に隙間無しに隣接させることが可能となり、両工具に曲げ最終位置で相互に隙間無しで隣接する延長端部を形成して、屈曲フランジの屈曲部も両工具で直接に押圧して曲げ加工する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図３のワーク１の屈曲フランジ３をプリ曲げ加工する一実施形態について図１及び図２に基づき説明する。図１（Ａ）〜（Ｃ）は一対の工具である第１、第２プリヘム刃６ａ、６ｂで屈曲フランジ３をプリ曲げするまでのプリヘム刃揺動前進過程が示され、図２（Ａ）〜（Ｃ）はプリ曲げ終了からのプリヘム刃揺動後退過程が示される。また、図１（Ｃ）と図２（Ａ）は、同じ状態が示される。
【００１３】
本発明方法においては、図１（Ｃ）と図２（Ａ）に示すように、第１プリヘム刃６ａと第２プリヘム刃６ｂが屈曲フランジ３をプリ曲げしたときに両プリヘム刃６ａ、６ｂが隙間無しで隣接するように設定して、各プリヘム刃６ａ、６ｂを隙間無しの曲げ最終位置と、この曲げ最終位置から第１、第２フランジ部３ａ、３ｂと略直交する後方に相互に干渉せず後退して停止する待機位置（図１（Ａ）と図２（Ｃ）の定位置）との間で、順番に揺動前進及び揺動後退させる。また、本発明装置においては、両プリヘム刃６ａ、６ｂが曲げ最終位置で隙間無しに隣接するように、各々の隣接側端部を図６のプリヘム刃より延長させた延長端部６ａ’、６ｂ’を設け、この延長端部６ａ’、６ｂ’で屈曲フランジ３の屈曲部３ｃを直接に押圧してプリ曲げする。
【００１４】
一対の各プリヘム刃６ａ、６ｂが互いに干渉せずに前後移動するように、両者を順番に前進及び後退させ、さらに、両者の待機位置での姿勢、ワーク１に対する角度を相違させる。第２プリヘム刃６ｂを先に前進させた後に第１プリヘム刃６ａを前進させて屈曲フランジ３をプリ曲げし、プリ曲げの後は逆の順序でまず第１プリヘム刃６ａを後退させてから第２プリヘム刃６ｂを先に後退した第１プリヘム刃６ａ（その傾斜が例えば水平から上向き２０°）と異なる小さな傾き角度（その傾斜が例えば水平から上向き１２°）で後退させるようにする。この動作順序が図１と図２に示される。
【００１５】
図１（Ａ）はプリ曲げ加工前の状態が示され、下型５上のワーク１に対して一対のプリヘム刃６ａ、６ｂがそれぞれの待機位置に位置決めされている。待機位置での各プリヘム刃６ａ、６ｂはワーク１の対応する各フランジ部３ａ、３ｂの外面に対して所望距離で離隔して斜め上向きの姿勢にあり、第１プリヘム刃６ａの上向き角度が第２プリヘム刃６ｂより大きく設定され、かつ、第１プリヘム刃６ａの延長端部６ａ’が第２プリヘム刃６ｂの延長端部６ｂ’の上方に位置させてある。この状態で、まず第２プリヘム刃６ｂが対応する第２フランジ部３ｂに向かって略直交方向から揺動前進して図１（Ｂ）に示すように第２フランジ部３ｂをプリ曲げ加工する。この第２プリヘム刃６ｂの揺動前進時は、延長端部６ｂ’が待機位置に在る第１プリヘム刃６ａの延長端部６ａ’の下を干渉することなく円弧の軌跡で前進移動する。第２プリヘム刃６ｂの揺動前進で第２フランジ部３ｂがプリ曲げされ、他方の第１フランジ部３ａはプリ曲げされずに残された状態にあり、屈曲部３ｃは第２プリヘム刃６ｂの延長端部６ｂ’で押圧されて半分程度がプリ曲げされた状態にある。
【００１６】
第２プリヘム刃６ｂの揺動前進が終了すると、この前進終了のタイミングで、或いは、前進終了の直前か直後の予め設定されたタイミングで第１プリヘム刃６ａが第２プリヘム刃６ｂの前進方向と角度αの方向に揺動前進を開始する。第１プリヘム刃６ａは対応する第１フランジ部３ａに向かって略直交方向から揺動前進して、図１（Ｃ）に示すように第１フランジ部３ａをプリ曲げ加工する。この第１プリヘム刃６ａの揺動前進時は、延長端部６ａ’が曲げ最終位置に在る第２プリヘム刃６ｂの延長端部６ｂ’の真上から延長端部６ｂ’の端面へと干渉することなく円弧の軌跡で移動して行われ、最前進した時点で両プリヘム刃６ａ、６ｂの端面同士が隙間無く隣接する。第１プリヘム刃６ａで残された第１フランジ部３ａがプリ曲げされることで、屈曲フランジ３の全長が所定角度でプリ曲げされる。屈曲フランジ３の屈曲部３ｃが両プリヘム刃６ａ、６ｂの延長端部６ａ’、６ｂ’で直接に押圧されてプリ曲げされるので、屈曲部３ｃも安定した品質（形状、外観等）でプリ曲げされる。
【００１７】
プリ曲げが終了した図１（Ｃ）、図２（Ａ）の状態から、各プリヘム刃６ａ、６ｂが前進時と逆の順序で、前進時と同じ軌跡で後退して待機位置に戻る。まず、図２（Ｂ）に示すように第１プリヘム刃６ａが元の待機位置へと揺動後退し、このとき、延長端部６ａ’が曲げ最終位置の第２プリヘム刃６ｂの延長端部６ｂ’の真上を干渉することのない円弧の軌跡で後退移動する。次に、図２（Ｂ）に示すように第２プリヘム刃６ｂが揺動後退し、このとき延長端部６ｂ’が待機位置の第１プリヘム刃６ａの延長端部６ａ’の下を潜るように後退して、第２プリヘム刃６ｂが元の待機位置に戻る。
【００１８】
以上の実施形態は、自動車ドアのアウタパネル等のワークのプリ曲げ加工で説明したが、ヘム刃でヘム曲げする用途においても本発明は有効に適用できる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、ワークの屈曲したフランジの全体を曲げ加工する際に、フランジの屈曲部も一対の工具で直接に押圧して曲げ加工するので、屈曲したフランジの曲げ加工品の品質改善が可能となる。また、屈曲したフランジの屈曲部左右側を曲げ加工する一対の工具を順番に前進させてフランジの曲げ加工をし、順番に後退させて曲げ加工前の待機位置に戻すようにしたので、一つの工具を相互に干渉させることなく前後駆動させることができ、安定した動作でのワーク曲げ加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の一実施形態を示す各動作状態での曲げ装置の部分平面図と部分断面図で、（Ａ）は曲げ動作前の工具待機位置、（Ｂ）は曲げ動作途中時、（Ｃ）は工具の前進後の曲げ最終位置を示す。
【図２】図１曲げ装置の曲げ終了後の各動作状態を示す部分平面図と部分断面図で、（Ａ）は工具の曲げ最終位置、（Ｂ）は工具後退途中時、（Ｃ）は工具の後退後の待機位置を示す。
【図３】（Ａ）は曲げ加工されるワークの斜視図、（Ｂ）は曲げ加工されたワークの斜視図である。
【図４】（Ａ）は工具とワークの曲げ加工前の断面図、（Ｂ）は曲げ加工時の断面図である。
【図５】ワークと曲げ加工する工具の配置関係の一例を示す平面図である。
【図６】従来の曲げ加工方法による曲げ装置の各動作状態を示す部分平面図と部分断面図で、（Ａ）は曲げ加工前の工具の待機位置、（Ｂ）は工具の前進後の曲げ最終位置を示す。
【符号の説明】
１    ワーク
３    屈曲フランジ
３ａ    第１フランジ部
３ｂ    第２フランジ部
３ｃ    屈曲部
６ａ    第１工具（プリヘム刃）
６ａ’    延長端部
６ｂ    第２工具（プリヘム刃）
６ｂ’    延長端部
【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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