JP2004066332A - 異長成形品の成形方法およびその成形装置 - Google Patents

異長成形品の成形方法およびその成形装置 Download PDF

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Masayuki Kaneda
金田 昌之
Chiaki Kato
加藤 千明
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Hino Motors Ltd
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Abstract

【課題】簡単な構成で、異なる長さの成形品を必要に応じて安価で容易に無駄なく成形することができる異長成形品の成形方法および装置を提供する。
【解決手段】本発明の成形方法は、所定幅を有する素材W0から略同様の形状であって長尺品WLと短尺品WSとを切り替え可能に成形するもので、長尺品WL用の粗形材W3Sを把持して搬送するフィンガFが把持し得る形状の被把持部Hを短尺品WS用の粗形材W3Sの端部に設け、共通のフィンガFを使用して長尺品WL用の粗形材W3Lと短尺品WS用の粗形材W3Sを工程間で搬送して、被把持部Hを最終的に切除して短尺品WSを得るものである。さらに本発明の成形方法は、、被把持部Hを、短尺品WS用の粗形材W1S〜W3Sを成形する際に発生するスクラップ部Kに設けるものである。
【選択図】  図5

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異長成形品の成形方法およびその成形装置に関し、さらに詳しくは、所定幅を有する素材から異なる長さの成形品(異長成形品)を成形する方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
トランスファプレスは、所要工程のプレス型を取り付け、素材を連続して一貫加工し所定形状の成形品を成形するもので、たとえば、車両のフレームを構成するサイドメンバあるいはクロスメンバを成形するためにも用いられている。これらのサイドメンバやクロスメンバなどの構成部材を成形する場合には、一般に、素材として所定幅を有する板材を打ち抜き、続いて穴あけ、曲げ加工など、必要な工程を行う。このように各工程のプレス型において所定の加工が行われた粗形材は、トランスファフィーダ装置のフィンガに把持されて次工程のプレス型に搬送される。
【0003】
ところで、車両には所謂ロングボデーやワイドボデーがあるため、そのフレームを構成するサイドメンバやクロスメンバには、形状が略同様であって比較的長いものと比較的短いものとが必要となる。そのため、これらの構成部材をトランスファプレスによって成形する場合には、従来、比較的長い成形品と比較的短い成形品とに応じて、各工程毎にその成形品固有の成形手段であるプレス型に段替えしていた。そして、粗形材を把持して搬送するためのトランスファフィーダ装置のフィンガについても、比較的短い成形品に対して、比較的長い成形品用のフィンガでは把持することができず、また、比較的長い成形品に対して、比較的短い成形品用のフィンガでは比較的長い成形品用のプレス型に干渉するなどの問題が発生するため、成形品の長さに応じて段替えしていた。
【0004】
また、このような異なる長さの成形品を成形するための他の従来の技術としては、特開2000−280038号公報に開示されたトランスフィーダが知られている。当該公報に開示されたトランスファフィーダは、予備成形過程で長さがばらついた鍛造素材を搬送することができるようにすることを目的としたもので、反基準側フィードバーと基準側フィードバーの対が、開閉、昇降、前後進するトランスファフィーダにおいて、前記反基準側フィードバーを開閉動作させる第1サーボモータと、前記基準側フィードバーを開閉動作させる第2サーボモータを設け、前記第1、第2サーボモータを個別に動作制御するようにしたことを特徴としている。この特徴により、長さの異なる材料であっても、フィンガーを交換することなく材料を把持することができるなどと記載されている(段落番号0018)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、比較的長い成形品と比較的短い成形品とに応じて、各工程毎に成形手段としてのプレス型と搬送手段のフィンガを段替えする従来の技術にあっては、設備コストがかかると共に段替えのための手間がかかるという問題があった。
【0006】
また、特開2000−280038号公報に開示されたトランスフィーダにあっては、搬送対象となる鍛造素材が予備成形過程でばらついた程度の長さの差しかなく、また、第1、第2サーボモータを設けるために設備コストがかかり、しかも、これら第1、第2サーボモータを個別に動作させるために制御が複雑となるなどの問題があった。
【0007】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、異なる長さの成形品を必要に応じて安価で容易に無駄なく成形することができる異長成形品の成形方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、設備コストを低減させて長さの異なる成形品を成形することができる異長成形品の成形装置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】
請求項1の異長成形品の成形方法に係る発明は、上記目的を達成するため、所定幅を有する素材から異なる長さの成形品を成形する方法であって、比較的長い成形品となる粗形材を把持して搬送する搬送手段のフィンガが把持し得る形状の被把持部を、比較的短い成形品となる粗形材の端部に設け、最終的に前記被把持部を切除して比較的短い成形品を得ることを特徴とするものである。
請求項2の異長成形品の成形方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明において、前記被把持部を、比較的短い成形品となる粗形材のスクラップ部に設けることを特徴とするものである。
【0009】
また、請求項3の異長成形品の成形装置に係る発明は、上記目的を達成するため、所定幅を有する素材から異なる長さの成形品を成形する装置であって、各工程を行う成形手段が、比較的短い成形品となる粗形材の端部に、搬送手段のフィンガが把持し得る形状で且つ比較的長い成形品となる粗形材と略同じ長さとなる被把持部を成形する被把持部成形手段を含み、該被把持部を最終的に切除する切除手段を備えていることを特徴とするものである。
請求項4の異長成形品の成形装置に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項3に記載の発明において、比較的長い成形品となる粗形材を搬送手段のフィンガが把持することができるように成形する成形手段が、比較的短い成形品となる粗形材の被把持部成形手段として機能することを特徴とするものである。
【0010】
請求項1の発明では、比較的長い成形品を成形するに際しては、所定幅の素材からその長い成形品となる粗形材を無駄なく有効に切り出すことができるように設定されたレイアウトに基づいて成形手段によって成形し、その粗形材を成形することができる長さの成形手段によって所定の形状に成形し、また、その粗形材の長さに応じた位置で移動する搬送手段のフィンガで把持して所定の次工程に搬送し、所定形状の比較的長い成形品に成形する。
一方、比較的短い成形品を成形するに際しては、所定幅の素材から、比較的短い成形品となる粗形材を、無駄なく有効に切り出すことができるように設定されたレイアウトに基づいて、その端部に被把持部を一体に設けることができるように成形手段によって成形する。そして、この粗形材を所定の形状に成形すると共に、比較的長い成形品となる粗形材を把持して搬送する搬送手段のフィンガが把持することができるように、比較的長い成形品と略同様の形状の被把持部を粗形材に成形する。そのため、比較的長い成形品を成形する場合と比較的短い成形品を成形する場合とで、成形手段と搬送手段のフィンガをいずれの場合にも略共通で使用することができる。その後、比較的短い成形品を成形するべく所定の形状に加工成形された粗形材の被把持部を最終的に切除することにより、比較的短い成形品が得られることとなる。
請求項2の発明では、請求項1の発明において、所定幅を有する素材から比較的短い成形品を成形するときに、比較的長い成形品となる粗形材を把持して搬送する搬送手段のフィンガが把持することができる形状の被把持部を、粗形材の段階で本来切除されるスクラップ部に設ける。被把持部を最終的に切除しても材料に無駄が生じることがない。
【0011】
また、請求項3の発明では、比較的長い成形品を成形するに際しては、所定幅の素材からその長い成形品となる粗形材を、無駄なく有効に切り出すことができるように設定されたレイアウトに基づいて成形手段によって成形し、その粗形材を成形することができる長さの成形手段によって所定の形状に成形し、また、その粗形材の長さに応じた位置で移動する搬送手段のフィンガに把持させて所定の次工程に搬送し、所定形状の比較的長い成形品に成形する。
一方、比較的短い成形品を成形するに際しては、所定幅の素材から、比較的短い成形品となる粗形材を、無駄なく有効に切り出すことができるように設定されたレイアウトに基づいて、被把持部を粗形材と一体に成形することができるように成形手段によって成形する。そして、成形手段によってこの粗形材を所定の形状に成形すると共に、比較的長い成形品となる粗形材を把持して搬送する搬送手段のフィンガが把持することができるように、比較的長い成形品と略同様の形状の被把持部を成形手段の被把持部成形手段によって粗形材に成形する。そのため、比較的長い成形品を成形する場合と比較的短い成形品を成形する場合とで、搬送手段のフィンガをいずれの場合にも略共通で使用することができる。その後、比較的短い成形品を成形するべく所定の形状に加工成形された粗形材の被把持部を切除手段によって最終的に切除することにより、比較的短い成形品が得られることとなる。
請求項4の発明では、請求項3の発明において、比較的長い成形品となる粗形材を搬送手段のフィンガが把持することができるように成形する成形手段が、比較的短い成形品となる粗形材の被把持部成形手段として機能することにより、成形手段が比較的長い成形品となる粗形材と比較的短い成形品となる粗形材との双方の粗形材を成形可能となって簡略化されると共に、かかる成形手段によって比較的短い成形品の被把持部が比較的長い成形品と同様の形状に成形されるため、比較的短い成形品の被把持部が確実に共通のフィンガによって把持される。
【0012】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明の異長成形品の成形装置の実施の一形態を、図1〜図5に基づいて、トランスファプレスを使用して車両のフレームの構成部材であるサイドメンバ(サイドレールともいう)を成形する場合により説明する。なお、以下の説明において、同一符号は、同様または相当する部分を示すものとする。
【0013】
この実施の形態におけるトランスファプレスは、概略、所定幅を有する素材W0から略同様の形状であって比較的長い成形品(以下、長尺品という)WLと比較的短い成形品(以下、短尺品という)WSとを切り替え可能に成形するもので、工程に応じて各粗形材W1L、W2L、W3Lや、W1S、W2S、W3S…をそれぞれ所定の形状に加工成形する成形手段としてのプレス型と、各粗形材W1L、W2Lや、W1S、W2S…をそれぞれ各工程間で搬送する搬送手段とを備えている。搬送手段は、所定の粗形材を把持するフィンガFを有している。このトランスファプレスのプレス型のなかには、短尺品WSとなる粗形材W1S、W2S…の端部に、搬送手段のフィンガFが把持し得る形状で且つ長尺品WLとなる粗形材W1L、W2L…と略同じ長さとなる被把持部Hを一体に成形する被把持部成形手段20aを含んでおり、また、短尺品WSとなる粗形材W1S、W2S…の被把持部Hを最終的に切除する切除手段を備えている。そして、長尺品WLとなる粗形材W3Lを搬送手段のフィンガFが把持することができるように成形するプレス型20が、短尺品WSとなる粗形材W3Sの被把持部成形手段20aとして機能するよう構成されている。
【0014】
この実施の形態における素材W0は、たとえば1450mmの幅を有する帯状の鋼板からなるコイル材W0が使用されている(以下の説明では素材をコイル材W0という)。また、この実施の形態においては、長尺品WLの長さがたとえば1800〜1850mm程度に設定され、短尺品WSの長さがコイル材W0の幅以上であって長尺品以下の長さに、たとえば1650〜1700mm程度に設定されている。
一方、この実施の形態におけるトランスファプレスは、▲1▼コイル材W0から所定形状の第1粗形材W1LまたはW1Sを切り出す送抜工程と、▲2▼第1粗形材W1LまたはW1Sの端の不要な部分となるスクラップ部Kを切り取って第2粗形材(以下、ブランク材という)W2LまたはW2Sを成形すると共に、必要に応じて穴を穿設する端切穴抜工程と、▲3▼ブランク材W2LまたはW2Sを所定形状(この実施の形態では断面コ字状)に曲げた第3粗形材W3LまたはW3Sを成形する曲げ工程と、▲4▼曲げ成形された第3粗形材W3LまたはW3Sのウエブ部Waに必要に応じて穴Wpを穿設するなど必要な加工を行うと共に、短尺品WSを成形する場合の第3粗形材W3Sの被把持部Hを最終的に切除する端切寄せ穴工程と、をそれぞれ行うためのステーションが設定されており、各ステーション毎にプレス型がその工程に応じて設けられている。なお、この実施の形態を説明するための図では、各プレス型の形状を各工程で成形される各粗形材W1L、W2L、W3Lや、W1S、W2S、W3S…の形状を示すこととする。本発明は、コイル材W0から所定形状の第1粗形材W1LまたはW1Sを切り出す送抜工程をトランスファプレスによって行うこの実施の形態に限定されることなく、例えば所定の形状に予めブランク材W2LまたはW2Sを成形しておき、これとは別個に曲げ工程や端切寄せ穴工程などの工程をトランスファプレスによって行うこともできる。
【0015】
図1は、送抜工程において、コイル材W0から長尺品用の第1粗形材W1Lを切り出す場合に最適のレイアウトを説明するために示した概念図であり、第2図は、コイル材W0から短尺品用の第1粗形材W1Sを切り出す場合に最適のレイアウトを説明するために示した概念図である。送抜工程では、成形する長尺品WLと短尺品WSのいずれもコイル材W0の幅よりも長いため、コイル材W0の幅方向に対して傾斜した状態にレイアウトが設定されている。そして、長尺品用の第1粗形材W1Lのコイル材W0の幅方向に対する傾斜角度、すなわち、コイル材W0の中心線Cに対して直角な線Cxと長尺品用第1粗形材W1Lに穿設されるパイロット穴Wpを結ぶ中心線Cyとのなす角度αL(図1)は、短尺品用第1粗形材W1Sの角度αS(図2)よりも大きくなるように設定されている。
このように、長尺品WLと短尺品WSのいずれを成形する場合にも、第1粗形材W1L、W1Sのレイアウトがコイル材W0に対して傾斜するよう設定されているため、コイル材W0の側縁と第1粗形材W1L、W1Sの端部との間にはスクラップ部Kが必然的に発生する。また、サイドメンバとなる長尺品WLおよび短尺品WSがそれぞれ湾曲していることから、そのブランク材W2L、W2Sの縁部も湾曲するために、コイル材W0から切り出される第1粗形材W1L、W1Sは、ブランク材W2L、W2Sに不要なスクラップ部K’が加わった形状となる。そこで、本発明では、短尺品WSを成形するにあたり、そのコイル材W0の側縁部(この実施の形態の場合)のスクラップ部Kとなる部分に、後述する搬送手段のフィンガFが長尺品用の粗形材W3Lと同様に搬送できるような形状の被把持部Hを設けることとした。
【0016】
送抜工程を行うステーションにおけるプレス型のコイル材W0送り方向の上流側(図1および図2の左方)には、コイル材W0を供給するコイルフィーダ装置が設けられている。コイルフィーダ装置によって供給されたコイル材W0は、その側縁がガイドローラ10に案内され、また、ローラリフタ11によって支持されて、その先端がストッパ12に当接されて位置決めされる。
一方、送抜工程のステーションにおけるプレス型のコイル材W0送り方向の下流側(図1および図2の右方)には、フリーベアリングや丸棒などからなる支持手段13が設けられている。送抜工程でプレス型によってコイル材W0から送り方向に対して傾斜した状態で切り出された粗形材W1L、W1Sは、支持手段13によって支持された状態で、図1および図2に鎖線で示すように、搬送方向に対して横向きとなるように姿勢が変更される。
【0017】
送抜工程を行うステーションにおいては、長尺品WL用と短尺品WS用とに応じた専用のプレス型が取りつけられる。
図1に示すように、送抜工程における長尺品WL用のプレス型は、長尺のサイドメンバを成形するのに必要な形状のブランク材W2Lに、前のサイクルで成形された第1粗形材W1Lのブランク材W2Lとなる部分との間で発生する不要なスクラップ部K’が一体となった状態の第1粗形材W1Lをコイル材W0から切り出し成形すると共に、次のサイクルで切り出される第1粗形材W1Lの一端側のスクラップ部Kと、次々サイクルで切り出される第1粗形材W1Lの他端側のスクラップ部Kとを切除し、さらには、第1粗形材W1Lの所定の箇所に所定形状のパイロット穴Wpを必要に応じて穿設するよう構成されている。
【0018】
図2に示すように、送抜工程における短尺品WS用のプレス型は、その成形に必要な形状のブランク材W2Sに、前のサイクルで成形された第1粗形材W1Sのブランク材W2Sとなる部分との間で発生する不要なスクラップ部K’が一体となった状態の第1粗形材W1Sをコイル材W0から切り出し成形すると共に、次のサイクルで切り出される第1粗形材W1Sの一端側のスクラップ部Kを切除し、また、第1粗形材W1Sの所定の箇所に所定形状のパイロット穴Wpを必要に応じて穿設するよう構成されている。さらに、送抜工程における短尺品WS用のプレス型は、次々サイクルで切り出される第1粗形材W1Sの他端側の、被把持部Hとなる部分を残してその周囲のスクラップ部Kを切除するよう構成されている。そして、短尺品WS用の第1粗形材W1Sは、その一端側から他端側のスクラップ部Kに設けられる被把持部Hとなる部分までの長さが、長尺品WL用の第1粗形材W1Lの長さと略同様となるように設定されている。なお、第1粗形材W1Sの被把持部Hとなる部分の基端部は、後の端切寄せ穴工程で最終的に切除されたときに端面形状が良好な短尺品WSを得ることができるように、曲げ工程を経て第3粗形材W3Sを成形したときにそのウエブ部Haの基端部を幅小とするための(図5を参照)切り欠きが形成されている。また、この実施の形態において被把持部Hとなる部分は、送抜工程でコイル材W0に対して長尺品WL用の第1粗形材W1Lの傾斜角度αLよりも小さい角度αSで傾斜するようにレイアウトが設定されているために、切り出された際にその一部が欠けるような形状となっている。しかしながら、かかる部分は、端切寄せ穴工程で最終的に切除されるものであるため、後の曲げ工程で成形されたときに長尺品WL用の第3粗形材W3Lと同様に、フィンガFによって把持されることができるものであれば、どのような形状であってもよい。
【0019】
端切穴抜工程を行うステーションにおけるプレス型は、長尺品WL用と短尺品WS用との第1粗形材W1L、W1Sの加工に共通で使用することができるものが取りつけられている。このプレス型は、第1粗形材W1L、W1Sの端の不要な部分となるスクラップ部K’を切り取ってブランク材W2L、W2Sを成形し、また、必要に応じて所定箇所に所定の穴を穿設するよう構成されている。
図3に示すように、端切穴抜工程のステーションには、不要なスクラップ部K’を切取り後次の曲げ工程に搬送する際に下型切刃とフィンガとの干渉を防ぐために下型切刃からリフトアップさせるリフタ15が設けられている。さらに、端切穴抜工程のプレス型の下型には、送抜工程で切り出された第1粗形材W1L、W1Sを位置決め保持する下型ゲージ17と、スクラップ部K’を適当な長さに分割するよう切断するスクラップカッタ18と、スクラップ部K’の落下をスムーズにさせるように付勢するジェックピン19と、を備えている。
【0020】
曲げ工程を行うステーションにおけるプレス型は、長尺品WL用と短尺品WS用とに共通で使用することができるように、長尺品WLの成形に充分な長さを有するものが取りつけられている(図5に示した上型20を参照)。このプレス型は、ブランク材W2L、W2Sの長手方向両側縁部をそれぞれ同じ方向に折り曲げて断面コ字状に成形するよう構成されている。
図4に示すように、曲げ工程のステーションには、曲げ成形後次の端切寄せ穴工程に搬送する際に下型とフィンガとの干渉を防ぐために下型からリフトアップさせるリフタ21が設けられている。また、曲げ工程のプレス型の上型20には、ブランク材W2L、W2Sを曲げ成形する際に、プレス型の上型20に先行してブランク材W2L、W2Sを押えて固定する先行押えピン22と、曲げ成形された第3粗形材W3L、W3Sを上型20から払い出す上型払いピン23と、が設けられている。さらに、曲げ工程のプレス型の下型には、端切穴抜工程から搬送されたブランク材W2L、W2Sの前端縁が当接され位置決めされるフロントガイド25と、端切穴抜工程で成形されたブランク材W2L、W2Sを位置決め保持して測定する下型ゲージ26と、が設けられている。
ブランク材W2Sから曲げ工程で成形された短尺品WS用の第3粗形材W3Sは、その一端側のスクラップ部Kに設けられた被把持部Hとなる部分が、長尺品WL用の第3粗形材W3Lの、フィンガFによって把持されるウエブ部Waやフランジ部Wbなどの部分に相当する部分Ha、Hbを形成するように、同様に曲げ成形されることとなる。すなわち、曲げ工程を行うステーションにおけるプレス型は、長尺品WL用の第3粗形材W3LのフィンガFに把持されるウエブWa,およびフランジWbを成形するものであると同時に、短尺品WS用の第3粗形材W3SのフィンガFに把持される被把持部Hのウエブ相当部Haおよびフランジ相当部Hbを成形する被把持部成形手段20aとして機能する。
【0021】
図5に示すように、曲げ工程と端切寄せ穴工程とのステーションの間には、第3粗形材W3L、W3Sを把持して端切寄せ穴工程のステーションに搬送するためのフィンガFを有する搬送手段が設けられている。この実施の形態におけるフィンガFは、長尺品WLのウエブ部Waが載置される支持台部Faと、ウエブ部Waが支持された長尺品WLの少なくとも一方のフランジ部Wbを挟むように保持するクランパ部Fbとからなるもので、駆動手段によって曲げ工程のステーションと端切寄せ穴工程とのステーションとの間をプレス型に干渉しないように移動される。そして、短尺品WS用の第3粗形材W3Sを曲げ工程から端切寄せ穴工程のステーションに搬送するときには、短尺品WS用の第3粗形材W3Sに長尺品WL用の第3粗形材W3Lと略同じ長さとなるように成形された被把持部Hの、ウエブ相当部HaがフィンガFの支持台部Faに載置され、フランジ相当部Hbがクランパ部Fbによって挟持される。すなわち、曲げ工程のステーションから端切寄せ穴工程のステーションに搬送するためのフィンガFは、長尺品WL用と短尺品WS用との双方の第3粗形材W3L、W3Sを把持して共通で使用することができる。
【0022】
端切寄せ穴工程を行うステーションにおいては、曲げ成形された第3粗形材W3L、W3Sのフランジ部Wbに対して必要に応じて穴明けする寄せ穴抜き加工を行うための、長尺品WL用と短尺品WS用とに共通のプレス型と、短尺品WS用の第3粗形材W3Sに設けられた被把持部Hを最終的に切除する切除プレス型と、を備えている。切除プレス型は、長尺品WLを成形するときには作動せず、短尺品WSを成形する場合のみに作動するよう打ち分け可能に構成されている。
【0023】
次に、本発明の異長成形品の成形方法を、上述したように構成されたトランスファプレスを使用して車両のフレームの構成部材となる長さの異なるサイドメンバを成形する場合により説明する。
本発明の成形方法は、概略、所定幅を有する素材W0から略同様の形状であって長尺品WLと短尺品WSとを切り替え可能に成形するもので、長尺品WL用の粗形材W3Lを把持して搬送するフィンガFが把持し得る形状の被把持部Hを短尺品WS用の粗形材W3Sの端部に設け、共通のフィンガFを使用して長尺品WL用の粗形材W3Lと短尺品WS用の粗形材W3Sを工程間で搬送して、被把持部Hを最終的に切除して短尺品WSを得るものである。さらに本発明の成形方法は、被把持部Hを、短尺品WS用の粗形材W1S〜W3Sを成形する際に発生するスクラップ部Kに設けるものである。
【0024】
上述したように、この実施の形態においては、素材であるコイル材W0の幅よりも長い長尺品WL、および、この長尺品WLよりも短く且つコイル材W0の幅よりも長い短尺品WSを切り替え可能に成形する。また、これら長尺品WLおよび短尺品WSを成形する工程として、▲1▼コイル材W0から所定形状の第1粗形材W1L、W1Sを切り出す送抜工程と、▲2▼第1粗形材W1L、W1Sの端の不要な部分となるスクラップ部K’を切り取ってブランク材W2L、W2Sを成形すると共に、必要に応じて穴を穿設する端切穴抜工程と、▲3▼ブランク材W2L、W2Sを所定形状(この実施の形態では断面コ字状)に曲げ曲げた第3粗形材W3L、W3Sを成形する曲げ工程と、▲4▼曲げ成形された第3粗形材W3L、W3Sのウエブ部Waに必要に応じて穴を穿設すると共に、短尺品WSを成形する場合の第3粗形材W3Sの被把持部Hを最終的に切除する端切寄せ穴工程と、をそれぞれのステーションで行うよう構成されている。なお、本発明は、コイル材W0から所定形状の第1粗形材W1LまたはW1Sを切り出す送抜工程をトランスファプレスによって行うこの実施の形態に限定されることなく、例えば所定の形状に予めブランク材W2LまたはW2Sを成形しておき、これとは別個に曲げ工程や端切寄せ穴工程などの工程をトランスファプレスによって行うこともできることは上述した通りである。
【0025】
図1に示したように、送抜工程において、コイル材W0から長尺品WL用の第1粗形材W1Lを切り出す場合には、長尺品W1Lがコイル材W0の幅よりも長いため、コイル材W0の幅方向に対して傾斜するようレイアウトが設定されている。そして、長尺品WL用の第1粗形材W1Lのコイル材W0の幅方向に対する傾斜角度、すなわち、コイル材W0の中心線Cに対して直角な線Cxと長尺品WL用の第1粗形材W1Lに穿設されるパイロット穴Wpを結ぶ中心線Cyとのなす角度は、αLに設定されている。
一方、図2に示したように、送抜工程において、コイル材W0から短尺品WS用の第1粗形材W1Sを切り出す場合にも、短尺品WSがコイル材W0の幅よりも長いため、コイル材W0の幅方向に対して傾斜するようレイアウトが設定されている。しかしながら、短尺品WSは長尺品WLよりも短いために、第1粗形材W1Sのコイル材W0の幅方向に対する傾斜角度、すなわち、コイル材W0の中心線Cに対して直角な線Cxと短尺品WS用の第1粗形材W1Sに穿設されるパイロット穴Wpを結ぶ中心線Cyとのなす角度は、αSに設定されている。この短尺品WSを成形する場合の傾斜角度αSは、長尺品WLを成形する場合の傾斜角度αLよりも小さく設定されている。
いずれの場合にも、第1粗形材W1L、W1Sがコイル材W0に対して傾斜するようレイアウトが設定されているため、コイル材W0の側縁と第1粗形材W1L、W1Sの端部にはスクラップ部Kが必然的に発生する。また、サイドメンバとなる長尺品WLおよび短尺品WSが湾曲していることから、そのブランク材W2L、W2Sの縁部も湾曲するために、コイル材W0から切り出される第1粗形材W1L、W1Sは、ブランク材W2L、W2Sに不要なスクラップ部K’が加わった形状となる。そこで、本発明では、短尺品WSを成形するにあたり、スクラップ部Kとなる部分に、搬送手段のフィンガFが長尺用WLの粗形材W3Lと同様に搬送できるような形状の被把持部Hを設けるようにした。
【0026】
長尺品WLを成形する場合に、送抜工程では、コイルフィーダ装置によってコイル材W0の先端がストッパ12に当接されるまで供給する。そして、送抜工程における長尺品WL専用のプレス型により、図1に示すように、サイドメンバの長尺品WLを成形するのに必要な形状のブランク材W2Lに、前のサイクルで成形された第1粗形材W1Lのブランク材W2Lとなる部分との間で発生する不要なスクラップ部K’が一体となった状態の第1粗形材W1Lをコイル材W0から切り出し成形すると共に、次のサイクルで切り出される第1粗形材W1Lの一端側のスクラップ部Kと、次々サイクルで切り出される第1粗形材W1Lの他端側のスクラップ部Kとを切除し、さらには、第1粗形材W1Lの所定の箇所に所定形状のパイロット穴Wpなどを必要に応じて穿設する。
【0027】
一方、短尺品WSを成形する場合に、送抜工程では、コイルフィーダ装置によってコイル材W0の先端がストッパ12に当接されるまで供給する。そして、送抜工程における短尺品WS専用のプレス型により、サイドメンバの短尺品WSを成形するのに必要な形状のブランク材W2Sに、前のサイクルで成形された第1粗形材W1Sのブランク材W2Sとなる部分との間で発生する不要なスクラップ部K’が一体となった状態の第1粗形材W1Sをコイル材W0から切り出し成形すると共に、次のサイクルで切り出される第1粗形材W1Sの一端側のスクラップ部Kを切除し、また、第1粗形材W1Sの所定の箇所に所定形状のパイロット穴Wpなどを必要に応じて穿設する。さらに、送抜工程では、短尺品WS用のプレス型によって、次々サイクルで切り出される第1粗形材W1Sの他端側に、被把持部Hとなる部分を残して一体に成形すると共にその周囲のスクラップ部Kを切除する。図5に参照されるように、短尺品WS用の粗形材W3Sは、その一端側から他端側のスクラップ部Kに設けられる被把持部Hまでの長さが、長尺品WL用の第3粗形材W3Lの長さと略同様となるように成形される。なお、この実施の形態における被把持部Hとなる部分は、後の端切寄せ穴工程で切除されるため、後の曲げ工程で成形されたときに長尺品WLのウエブ部Waおよび一方のフランジ部Wbと同様にフィンガFによって把持されることができるものであれば、どのような形状であってもよい。
【0028】
そして、この実施の形態における送抜工程では、コイル材W0から切り出された長尺品WL用および短尺品WS用のいずれの場合の第1粗形材W1L、W1Sも、支持手段13によって支持してその両端の搬送量を異ならせることによって、搬送方向に対して横向きとなるように姿勢を変更させる。
【0029】
次に、送抜工程で切り出された長尺品WLおよび短尺品WSのいずれの第1粗形材W1L、W1Sの場合にも、共通の搬送手段によって端切穴抜工程を行うステーションに搬送される。端切穴抜工程では、第1粗形材W1L、W1Sを、その穿設されたパイロット穴Wpとプレス型に設けられた下型ゲージ17とによって位置決めし、長尺品WLと短尺品WSとに共通のプレス型によってスクラップ部K’を切除すると共に、必要に応じて所定の箇所に所定の穴を穿設してブランク材W2L、W2Sを成形する。このとき、スクラップ部K’は、スクラップカッタ18によって適当な長さに分割するよう切断され、その後、ジェックピン19によって下型からスムーズに落下される。このようにして成形されたブランク材W2L、W2Sは、いずれの場合にもリフタ15によって下型切刃からリフトアップされ、その両端を搬送手段であるトランスファプレス内の共通のフィンガに把持されて端切穴抜工程のステーションから曲げ工程のステーションへと搬送される。
【0030】
曲げ工程では、ブランク材W2L、W2Sを、その前端縁をフロントガイド25に当接させると共に、穿設されたパイロット穴Wpとプレス型に設けられた下型ゲージ26とによって位置決めし、プレス型によって断面コ字状となるように両側縁をそれぞれ同じ方向に折り曲げ成形する。このときには、図5に示したように、短尺品WSを成形する場合であっても、長尺品WLを成形する場合に応じた長さを有する共通のプレス型20が使用される。そのため、短尺品WS用の第3粗形材W3Sは、その一端側のスクラップ部Kに設けられた被把持部Hとなる部分が、長尺品WL用の粗形材W3Lの、共通のフィンガFによって把持されるウエブ部Waやフランジ部Wbと同様に、ウエブ相当部Ha、フランジ相当部Hbを形成するように曲げられ、被把持部Hが成形されることとなる。そして、この被把持部Hが設けられた短尺品WSとなる第3粗形材W3Sは、図5に示したように、長尺品WLとなる第3粗形材W3Lと略同じ長さを有することとなる。そして、この短尺品WSとなる第3粗形材W3Sの被把持部Hは短尺品WSには不用となるスクラップ部Kに設けられている。なお、被把持部Hのフランジ相当部Hbは、短尺品WSのフランジWbよりも低くなるように成形される。
【0031】
その後、搬送手段のフィンガFが、長尺品WLの場合にはフランジ部Wbをクランパ部Fbによって挟持し、また、短尺品WSの場合には被把持部Hのウエブ相当部Haと一方のフランジ相当部Hbをクランパ部Fbによって挟持する。そして、フィンガFは、駆動手段によって曲げ工程のステーションと端切寄せ穴工程とのステーションとの間で、プレス型に干渉しないように移動軌跡が設定されており、長尺品WLおよび短尺品WSとなる双方の第3粗形材W3L、W3Sを共通して把持することができ、両粗形材W3L、W3Sを端切寄せ穴工程のステーションに搬送する。
【0032】
端切寄せ穴工程のステーションに搬送された長尺品WLとなる第3粗形材W3Lは、必要に応じてフランジ部Wbに寄せ抜き加工が施され穴が穿設される。このとき、端切寄せ穴工程のステーションのプレス型の切除プレス型は、作動されない。
一方、短尺品WSとなる第3粗形材W3Sは、必要に応じてフランジ部Wbに寄せ抜き加工が施され穴が穿設されると共に、プレス型の切除プレス型によってその一方の端部に設けられた被把持部Hが図5の鎖線Gで示した切断線に沿って最終的に切除される。このとき、被把持部Hのフランジ相当部Hbが短尺品WSのフランジWbよりも低くなっているため、端切寄せ穴工程で切刃にフランジ相当部Hbが干渉することなく被把持部Hが切除される。
【0033】
なお、この実施の形態では、車両のフレームを構成するサイドメンバを成形する場合により説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されることなく、所定幅を有する素材から略同様の形状であって長さの異なる成形品を成形するものであれば、他の目的に使用される成形品を成形する場合も含まれ、また、3種類以上の長さの異なる成形品を成形する場合にも適用することもできる。かかる場合には、最も長い成形品を基準としてその成形品と同じ長さとなるようにそれぞれの成形品に被把持部を設ける。さらに、上述した実施の形態では、コイル材W0から第1粗形材W1L、W1Sを傾斜したレイアウトで切り出し、被把持部Hを短尺品用の第1粗形材W1Sの一端部のスクラップ部に設けるよう構成したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはなく、短尺品WS用の粗形材W3Sに被把持部Hを設けることができれば良く、上述したスクラップ部K’に設けることができ、また、第1粗形材W1L、W1Sの切り出すレイアウトをコイル材W0の長手方向または成形品の長さによっては幅方向に沿って設定することもできる。
【0034】
【発明の効果】
本発明によれば、共通のプレス型とフィンガを使用することができるため、比較的長い成形品と比較的短い成形品とを必要に応じて切り替えて安価で容易に成形することができる方法を提供することができる。そして、本発明によれば、所定幅を有する素材から比較的短い成形品を成形するときに、本来不要なスクラップ部に被把持部を設けるため、材料を無駄にすることなく被把持部を設けることができる。
【0035】
また、本発明によれば、フィンガに把持されるような被把持部を、被把持部成形手段によって比較的短い成形品となる粗形材に成形し、この被把持部を切除プレス型によって最終的に切除することにより、搬送手段のフィンガを両成形品に共通で使用できるため、構成が簡単となり設備コストを抑えて長さの異なる成形品を成形することができる装置を提供することができる。そして、本発明によれば、比較的長い成形品となる粗形材を成形するプレス型が比較的短い成形品となる粗形材も成形可能であることにより、共通のプレス型によって両成形品を成形することができるため、さらに構成が簡単となり設備コストを抑えて長さの異なる成形品を成形することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により、送抜工程においてコイル材から長尺品用の粗形材を切り出すレイアウトを説明するための平面図である。
【図2】本発明により、送抜工程においてコイル材から短尺品用の粗形材を切り出すレイアウトを説明するための平面図である。
【図3】本発明により、送抜工程で成形された粗形材からスクラップ部を切離してブランク材を成形する端切穴抜工程を説明するための平面図である。
【図4】本発明により、端切穴抜工程で成形されたブランク材の長手方向に延びる両側縁部を折り曲げて断面コ字状の粗形材を成形する曲げ工程を説明するための平面図である。
【図5】曲げ成形用のプレス型と、長尺品用の粗形材と、被把持部が設けられた短尺品用の粗形材との、長さを説明するための斜視図である。
【符号の説明】
WL  長尺品
WS  短尺品
W0  コイル材(素材)
W1L 長尺品用の第1粗形材
W1S 短尺品用の第1粗形材
W2L 長尺品用のブランク材(第2粗形材)
W2S 短尺品用のブランク材(第2粗形材)
W3L 長尺品用の第3粗形材
W3S 短尺品用の第3粗形材
H   被把持部
K   スクラップ部

Claims (4)

  1. 所定幅を有する素材から異なる長さの成形品を成形する方法であって、
    比較的長い成形品となる粗形材を把持して搬送する搬送手段のフィンガが把持し得る形状の被把持部を、比較的短い成形品となる粗形材の端部に設け、
    最終的に前記被把持部を切除して比較的短い成形品を得ることを特徴とする異長成形品の成形方法。
  2. 前記被把持部を、比較的短い成形品となる粗形材のスクラップ部に設けることを特徴とする請求項1に記載の異長成形品の成形方法。
  3. 所定幅を有する素材から異なる長さの成形品を成形する装置であって、
    各工程を行う成形手段が、比較的短い成形品となる粗形材の端部に、搬送手段のフィンガが把持し得る形状で且つ比較的長い成形品となる粗形材と略同じ長さとなる被把持部を成形する被把持部成形手段を含み、
    該被把持部を最終的に切除する切除手段を備えていることを特徴とする異長成形品の成形装置。
  4. 比較的長い成形品となる粗形材を搬送手段のフィンガが把持することができるように成形する成形手段が、比較的短い成形品となる粗形材の被把持部成形手段として機能することを特徴とする請求項3に記載の異長成形品の成形装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112207159A (zh) * 2019-07-10 2021-01-12 力山工业股份有限公司 车架成型装置及成型方法

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