(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルが接する成形面を有する固定型と、
前記固定型に軸を中心に回動可能に設けられて加工位置にあるときに前記パネルが接する成形面を有するロータリ型と、
昇降する上型に設けられ前記固定型と前記ロータリ型の各成形面との間で前記パネルを挟むパッドと、
前記パネルが前記パッドと前記各成形面との間に挟まれた状態において前記上型の昇降と連動することにより前記ロータリ型と協働して前記パネルの縁部を折曲げる可動型とを有し、
前記固定型には、前記軸の下方にそれぞれ位置して、上下方向に沿う平面からなる第１支持面と、水平方向に沿う第２支持面と、この第２支持面から上方に向って傾斜する平面からなる第３支持面とを形成し、かつ、
前記ロータリ型には、該ロータリ型が前記加工位置に移動した状態において前記第１支持面と第２支持面と第３支持面とにそれぞれ当接する平面状の第１の受け面と第２の受け面と第３の受け面とを設け、これら第１，第２，第３の受け面は、それぞれ、前記ロータリ型が前記加工位置に移動した状態において前記固定型の成形面と前記ロータリ型の成形面とが互いに連続するよう構成されていることを特徴とするプレス金型装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプレス金型装置であって、
前記パネルが接する前記成形面を有する前記固定型を含む下型ユニットに設けられ前記軸が径方向に移動できるよう遊びをもたせた状態で前記軸を支持する軸受部を備えることを特徴とするプレス金型装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプレス金型装置であって、
前記第１，第２，第３の受け面は、それぞれ、前記ロータリ型が前記加工位置に移動した状態において前記固定型の前記成形面と前記ロータリ型の前記成形面とが互いに連続するよう厚みが調整されたシムに形成されていることを特徴とするプレス金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車等のボディを構成するパネルの縁部等を成形するためのプレス金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車のボディの一部を構成するフェンダパネル等を製造する場合、パネルの縁部を車体内側に折曲げるためにプレス金型装置が使用されている。この種の折曲げ加工を行う金型装置は、パネルの縁部を折曲げたのちこのパネルを金型から取出せるようにするために、ロータリ型が使われることがある。
【０００３】
固定型に設けるロータリ型は、加工位置と非加工位置とにわたって回動可能であり、加工位置に移動させたときに、ロータリ型の成形面が固定型の成形面と連続するようになっている。これら成形面の上にパネルを乗せ、上型のパッドを降下させることによってパネルを挟み、さらに水平方向に移動する可動型によってパネルの縁部を折曲げる。そののちロータリ型を非加工位置に回動させ、パネルの縁部とロータリ型との干渉を避けた状態にしてから、パネルが取出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記ロータリ型は、固定型に形成された円弧状の内周面を有する凹部に回転自在に嵌合させられている。このためロータリ型の回転を円滑にするには凹部の内周面とロータリ型の外周面との間にある程度の隙間が必要となる。しかしこの隙間が広すぎると、ロータリ型が加工位置に移動したときに、固定型の成形面とロータリ型の成形面との間に段差や隙間が生じ、パネルがこれら成形面に押圧されたときに傷や変形等の成形不良が生じる要因となる。そうかといって前記隙間をゼロに近付けると、ロータリ型が円滑に回転することができなくなってしまうばかりか、ロータリ型の外周面や固定型の内面などの相対回転部分を加工する際にきわめて高精度な加工が要求され、コストが大幅に高くなってしまう。
【０００５】
従ってこの発明の目的は、パネルの成形不良を生じることがなく、しかも型の製作が容易となるようなプレス金型装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を果たすための本発明は、請求項１に記載したように、パネルが接する成形面を有する固定型と、前記固定型に軸を中心に回動可能に設けられて加工位置にあるときに前記パネルが接する成形面を有するロータリ型と、昇降する上型に設けられ前記固定型と前記ロータリ型の各成形面との間で前記パネルを挟むパッドと、前記パネルが前記パッドと前記各成形面との間に挟まれた状態において前記上型の昇降と連動することにより前記ロータリ型と協働して前記パネルの縁部を折曲げる可動型とを有し、前記固定型には、前記軸の下方にそれぞれ位置して、上下方向に沿う平面からなる第１支持面と、水平方向に沿う第２支持面と、この第２支持面から上方に向って傾斜する平面からなる第３支持面とを形成し、かつ、前記ロータリ型には、該ロータリ型が前記加工位置に移動した状態において前記第１支持面と第２支持面と第３支持面とにそれぞれ当接する平面状の第１の受け面と第２の受け面と第３の受け面とを設け、これら第１，第２，第３の受け面は、それぞれ、前記ロータリ型が前記加工位置に移動した状態において前記固定型の成形面と前記ロータリ型の成形面とが互いに連続するよう構成されていることを特徴とするプレス金型装置である。本発明のプレス金型装置において、ロータリ型が加工位置にあるとき、第１支持面が第１の受け面に当接するとともに、第２支持面が第２の受け面に当接することによって、固定型の成形面に対するロータリ型の成形面の位置が正確に規制される。このため固定型の成形面とロータリ型の成形面との間に段差や隙間が生じることが回避される。
【０００７】
ロータリ型が加工位置と非加工位置との間を移動する際には、第１および第２支持面がそれぞれ第１および第２の受け面から離れるとともに、ロータリ型が軸を中心に回転する。このため、固定型とロータリ型との相対回転部分の公差が大きくても問題はなく、固定型とロータリ型の製作が容易になるとともに、ロータリ型が円滑に回転することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。この実施形態のプレス金型装置１０は、図１中に２点鎖線で示すワークの一例としてのパネル１の縁部１ａを成形するために使用される。パネル１の一例は自動車のフロントフェンダのパネルであり、図２等に示すように縁部１ａを除く主部１ｂが予め所定の製品形状にプレス等によって成形されている。
【０００９】
この金型装置１０は、下型ユニット１１と、下型ユニット１１に対して上下方向に移動する上型１２とを備えている。下型ユニット１１は、固定型１５と、この固定型１５の凹部１６に設けられたロータリ型１７とを含んでいる。固定型１５の上部にパネル１を乗せる成形面２０が形成されている。この成形面２０は、予めプレス等によって成形されているパネル１の主部１ｂに応じた形状をなしている。
【００１０】
ロータリ型１７は水平方向に延びる軸２５を有している。軸２５は、下型ユニット１１に設けられた軸受部２６（図１に示す）によって軸線Ｘまわりに矢印Ａ方向（図２に示す）に回動可能に支持され、駆動手段の一例である油圧シリンダ等の駆動機構２７によって、図２に示す非加工位置と図３に示す加工位置とに切換え可能としている。なお、ロータリ型１７の軸２５と軸受部２６との間には、ロータリ型１７が回転する際にロータリ型１７が軸２５の径方向にある程度移動できるように遊びをもたせている。
【００１１】
ロータリ型１７は、前記加工位置にあるときに固定型１５の成形面２０と隣り合う成形面３０と、成形すべきパネル１の縁部１ａに応じた形状の死角部形成用の成形面３１とを有している。成形面３０は、その上に載置されるパネル１の主部１ｂに応じた形状をなしている。
【００１２】
昇降する上型１２には、この上型１２が降下したときに前記成形面２０，３０との間でパネル１の主部１ｂを挟むパッド３５が設けられている。パッド３５の下面３５ａはパネル１の主部１ｂに応じた形状、すなわち成形面２０，３０と合致した形状をなしている。パッド３５はばね等の付勢部材３６によって下方に付勢されている。
【００１３】
上型１２に可動型４０が設けられている。この可動型４０は、上型１２に形成されたカム面４１に沿って図２中の矢印Ｂで示す方向に移動自在であり、図示しない付勢手段により、上方に付勢されている。カム面４１は、その一端４１ａ側が他端４１ｂ側よりも低くなるように上下方向に傾斜した形状をなしている。可動型４０の前端側には、成形すべきパネル１の縁部１ａに応じた形状の刃部４２が設けられている。
【００１４】
パネル１がパッド３５と成形面２０，３０との間に挟まれた状態において、可動型４０が上型１２の移動方向（降下する方向）とは異なる方向（この実施形態の場合には図５に示すように水平方向）に移動することにより、刃部４２とロータリ型１７の成形面３１との間にパネル１の縁部１ａが挟まれ、縁部１ａが成形されるようになっている。
【００１５】
固定型１５の凹部１６の内面に、上下方向（例えば鉛直方向）に沿う平面からなる第１支持面５１と、第１支持面５１とは異なる方向（例えば水平方向）に延びる平面からなって１番目の第２支持面として機能する第２支持面５２と、この第２支持面５２から上方に向かって傾斜する平面からなって２番目の第２支持面として機能する第３支持面５３が形成されている。
【００１６】
ロータリ型１７には、このロータリ型１７が前記加工位置まで移動したときに第１支持面５１に当接する平面状の第１の受け面６１と、１番目の第２の受け面として機能し前記第２支持面５２に当接する平面状の第２の受け面６２と、２番目の第２の受け面として機能し前記第３支持面５３に当接する平面状の第３の受け面６３とが設けられている。これらの受け面６１，６２，６３は、シム６４，６５，６６に形成されている。各々のシム６４，６５，６６は、各支持面５１，５２，５３と受け面６１，６２，６３とが面接触した状態において、固定型１５の成形面２０とロータリ型１７の成形面３０との間に実質的な段差や隙間が生じることなく両者が連続するように、各々の厚みが調整されている。
【００１７】
次に上記構成のプレス金型装置１０の作用について説明する。
図３に示されるように、ロータリ型１７が駆動機構２７によって加工位置に移動させられると、ロータリ型１７の受け面６１，６２，６３が、それぞれ固定型１５の支持面５１，５２，５３に面接触する。ここでロータリ型１７の軸２５と軸受部２６との間にある程度の遊びがあるため、固定型１５に対するロータリ型１７の上下方向の位置が第２支持面５２と受け面６２とによって規制される。また、固定型１５に対するロータリ型１７の水平方向の位置が、第１支持面５１と受け面６１および第３支持面５３と受け面６３によって正確に規制される。
【００１８】
すなわち、シム６４，６５，６６の厚さに応じた受け面６１，６２，６３の位置を高精度に管理しておくことにより、ロータリ型１７の加工位置での成形面３０の上下方向および水平方向の位置を高精度に規制できるため、固定型１５の成形面２０とロータリ型１７の成形面３０との境界部分Ｐに段差や隙間が生じることを回避できる。
【００１９】
しかもロータリ型１７が加工位置と非加工位置との間を回転する際には、固定型１５の凹部１６の内面とロータリ型１７の外面等の相対的に回転する部分の寸法公差を従来のロータリ型の相対回転部分の寸法公差よりも大きくとることができ、その分、固定型１５とロータリ型１７の加工精度が緩和されて型１５，１７の製作が容易となる。
【００２０】
図３に示されるようにロータリ型１７が加工位置に移動し、かつ、固定型１５の成形面２０とロータリ型１７の成形面３０の上にパネル１が載置されたのち、図４に示すように上型１２が中間位置まで降下する。このときパッド３５がパネル１に当接し、パッド３５と成形面２０，３０との間にパネル１が挟まれるとともに、可動型４０の下面が固定型１５のガイド面７０とロータリ型１７のガイド面７１に接する。
【００２１】
上型１２がさらに降下し、図５に示す下降端に至ると、その過程で付勢部材３６が圧縮されつつ可動型４０がカム面４１に沿って一端４１ａから他端４１ｂ側に相対移動することにより、可動型４０の刃部４２がロータリ型１７の成形面３１に向かって水平方向（矢印Ｄで示す方向）に前進する。そして刃部４２と成形面３１とが協働することによってパネル１の縁部１ａが成形される。
【００２２】
縁部１ａが成形されたのち、上型１２が図２に示す上昇位置に復帰するとともに、ロータリ型１７が駆動機構２７によって非加工位置に移動することにより、２点鎖線Ｃで示す成形後のパネル１の縁部１ａがロータリ型１７の成形面３１と干渉しないようにロータリ型１７を待避させ、パネル１を取出すことができる状態にする。そしてパネル１を取出すことにより一連のプレス工程が終了する。
【００２３】
なお、本発明を実施するに当たって、成形すべきパネルの形態をはじめとして固定型や上型、ロータリ型、駆動手段、成形面、パッド、可動型、第１，第２，第３支持面とそれらに対応する第１，第２，第３の受け面など、本発明を構成する各要素を適宜に変形して実施できることは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、ロータリ型が加工位置に移動させられたとき、ロータリ型の３箇所の受け面がそれぞれ固定型の支持面に面接触し、固定型に対するロータリ型の上下方向の位置が第２支持面と第２受け面とによって規制される。また、固定型に対するロータリ型の水平方向の位置が、第１支持面と第１受け面および第３支持面と第３受け面によって正確に規制され、固定型の成形面とロータリ型の成形面との境界部分に段差や隙間が生じることを回避できる。このため、パネルを成形する際に成形不良が生じることを防止できるとともに、ロータリ型が加工位置と非加工位置との間を回動する際の型間の公差を大きくとることができるので、型の製作が容易となる。
請求項２に記載した発明によれば、軸と軸受部との間に遊びをもつことで、ロータリ型が軸の径方向にある程度移動できるので、軸や軸受部の規制に影響されることなく、固定型に対するロータリ型の水平方向の位置が、第１支持面と第１受け面および第３支持面と第３受け面によって正確に規制される。
請求項３に記載した発明によれば、シムの厚さに応じて受け面の位置を高精度に管理しておくことにより、ロータリ型の加工位置での成形面の上下方向および水平方向の位置が高精度に規制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示すプレス金型装置の下型ユニットの平面図。
【図２】  図１中のII−II線に沿う金型装置の断面図。
【図３】  図２に示された金型装置のロータリ型が加工位置に移動した状態の断面図。
【図４】  図２に示された金型装置の上型が中間位置まで降下した状態の断面図。
【図５】  図２に示された金型装置の上型が下降端まで降下した状態の断面図。
【符号の説明】
１…パネル
１ａ…縁部
１０…金型装置
１２…上型
１５…固定型
１７…ロータリ型
２０…成形面
２７…駆動機構（駆動手段）
３０…成形面
３５…パッド
４０…可動型
５１…第１支持面
５２…第２支持面
６１…第１の受け面
６２…第２の受け面
【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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