JP2004066337A

JP2004066337A - プレス成形装置

Info

Publication number: JP2004066337A
Application number: JP2002233272A
Authority: JP
Inventors: Takao Shoda; 正田　孝夫
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】高品質のプレス製品が得られると共に安定したプレス成形が得られて生産性に優れるプレス成形装置を提供する。
【解決手段】ブランクホルダ１０のワークＷの搬送時にフィンガ１１２の支持部となるコーナ部Ｗａ付近を成形するホルダ部分１１のコーナ部に凹部１５を形成すると共に、この凹部１５の底部１５ａをダイ２０の移動方向に沿って貫通するカウンタパンチ挿通孔１６を穿設し、ダイ２０の上死点位置から下死点位置への移動に伴ってカウンタパンチ挿通孔１６から先端が突出し、かつダイ２０が下死点位置でワークＷのコーナ部Ｗａの付近をダイ２０のホルダ部分２２に押圧して成形するカウンタパンチ４１を備える。
【選択図】　図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用車体部品等のワークをプレス成形するプレス成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車用サイドボディパネル、ルーフパネル、ドアパネル等のプレス成形品は、生産性及び省力化に優れることから、図８に示すような量産用のトランスファプレス１０１を用いた多段のプレス成形工程を経て製造されることが多い。この種のトランスファプレス１０１は、複数のプレス成形装置１０２が配列され、成形加工すべきワークをトランスファ送り装置１１０によって順次各プレス成形装置１０２に搬送して、各プレス成形装置１０２によって順次プレス成形してプレス成形品を得る。
【０００３】
トランスファ送り装置１１０は、図８及び図９に示すように、機械的に往復駆動するトランスファバー１１１に取り付けられたフィンガ１１２によって、プレス成形装置１０２上のワークＷの各コーナ部Ｗａを図９に示す矢印Ｕ方向に下方から持ち上げ、かつ矢印Ｆ方向へ移動させて次の工程のプレス成形装置１０２に順次搬送するように構成されている。
【０００４】
一方、プレス成形装置１０２は、例えば特開２０００−４２６４５号公報に開示され、かつ図１０に要部断面図を示すようにワークＷを押圧保持するブランクホルダ１０３、及び対向するダイ１０４とパンチ１０５を備え、ブランクホルダ１０３及びパンチ１０５の上面とダイ１０４の下面には、プレス成形品の形状に対応する成形面が形成されている。ブランクホルダ１０３は周辺のホルダ部分を残して中央部に貫通孔１０６が穿設されており、この貫通孔１０６を介してパンチ１０５のパンチ部１０５ａに嵌合して配置されている。ダイ１０４はブランクホルダ１０３及びパンチ１０５の上方に配置されている。
【０００５】
また、ワーク搬送時にトランスファ送り装置１１０のフィンガ１１２が係止する支持部となるワークＷのコーナ部Ｗａ付近を成形するブランクホルダ１０３の各コーナ部の上面に凸部１０７が形成される一方、ダイ１０４にはこの凸部１０７と嵌合する凹部１０８が形成されている。
【０００６】
このようなプレス成形装置１０２においては、先ず、ワークＷをブランクホルダ１０３及びパンチ１０５の上面にセットし、次にダイ１０４を下降させてブランクホルダ１０３との間でワークＷを押圧保持する。そして、更にダイ１０４を下降させてパンチ１０５とダイ１０４によってワークＷを成形すると共に、ブランクホルダ１０３のコーナ部の凸部１０７とダイ１０４の凹部１０８によって、図１１及び図１１のＩ−Ｉ線断面を図１２に示すようにワークＷのコーナ部Ｗａ付近に凸形状部Ｗｂが形成される。しかる後、ダイ１０４を上昇させて成形されたワークＷをブランクホルダ１０３及びパンチ１０５から離型し、ワークＷのコーナ部Ｗａに下方からフィンガ１１２を引っ掛けてプレス成形装置１０２から搬出する。
【０００７】
従って、ワークＷのコーナ部Ｗａに形成される凸形状部Ｗｂによってワーク搬送時にフィンガ１１２が係止するワークＷのコーナ部Ｗａ付近の剛性が確保されて、搬送中におけるフィンガ１１２からワークＷが脱落する等の不具合の発生が防止できる。
【０００８】
また、他のプレス成形装置は、図１３に要部断面図を示すようにブランクホルダ１２３、ダイ１２８、パンチ１２９を備え、ブランクホルダ１２３の上方に突出するホルダ部分１２４及びパンチ１２９の上面とダイ１２８の下面には成形面が形成されている。ブランクホルダ１２３は、ホルダ部分１２４を残して中央部に貫通孔１２５が穿設されており、この貫通孔１２５を介してパンチ１２９のパンチ部１２９ａに嵌合して配置されている。ワーク搬送時にフィンガ１１２の支持部となるワークＷのコーナ部Ｗａ付近を成形するブランクホルダ１２３のホルダ部分１２４の各コーナ部上面にフィンガ１１２を挿入するための凹部１２６が形成されている。
【０００９】
このようなプレス成形装置においては、先ず、ワークＷをブランクホルダ１２３のホルダ部分１２４及びパンチ１２９の上面にセットし、次にダイ１２８を下降させてブランクホルダ１２３のホルダ部分１２４との間でワークＷを押圧保持する。そして、更にダイ１２８を下降させてパンチ１２９とダイ１２８によって図１４に示すようにワークＷを成形する。しかる後、図１５に示すようにダイ１２８を上昇させて成形されたワークＷをブランクホルダ１２３及びパンチ１２９から離型し、ブランクホルダ１２３に形成された凹部１２６とワークＷとの隙間にフィンガ１１２を挿入し、かつフィンガ１１２を持ち上げてワークＷを搬出するように構成されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平１１−２２６６６０号公報によると、ワークＷのコーナ部Ｗａにプレス成形時に凸形状部Ｗｂを成形することによって、ワーク搬送時にフィンガ１１２の支持部となるワークＷのコーナ部Ｗａ付近の剛性が向上する。しかし、ダイ１０４を下降させてダイ１０４とパンチ１０５とによるワークＷの成形開始からダイ１０４が略下死点位置に達する成形終了までの略全成形工程に亘ってワークＷのコーナ部Ｗａがダイ１０４とブランクホルダ１０３によって押圧保持され、しかも互いに嵌合する凸部１０７と凹部１０８によって強固に挟持されることから、プレス成形時におけるワークＷのコーナ部分Ｗａ付近の移動が規制されて該部付近の材料の流れが抑制される。この材料の流れの規制がワークＷの成形性に影響を及ぼしてワークＷに部分的なしわや破断を誘発することが懸念される。
【００１１】
また、これを回避するためのトライアンドエラーでの調整には、多くのコストを要すると共に、プレス成形品の形状が制限され、かつ生産性に影響して生産コストの増大を招く要因となる。
【００１２】
一方、図１３に要部断面図を示すプレス成形装置によると、ブランクホルダ１２３のホルダ部分１２４のコーナ部上面に凹部１２６を有することによって、成形時にワークＷのコーナ部Ｗａが凹部１２６内に進入するのが可能になり、ダイ１２８を下降させて成形する際、ダイ１２８とパンチ１２９による成形開始からダイ１２８が下死点位置に達する成形終了までの略全成形工程に亘ってワークＷのコーナ部Ｗａの挙動、即ち変形が図１３及び図１４に示すようにダイ１２８やブランクホルダ１２３によって制限されることなく、或いは制限が緩和される。従って、プレス成形時におけるワークＷのコーナ部分Ｗａ付近の材料の流れが許容されてワークＷの成形性が確保され、ワークＷに発生する部分的なしわや破断が有効的に回避乃至抑制でき、高品質のプレス成型品が得られる。
【００１３】
しかし、ワークＷのコーナ部Ｗａの変形量は、ワークＷの絞り込みの深さや成形品の形状等の成形条件によって種々変化することから、この変形量を予め数値的に把握することは困難であり、フィンガ１１２により持ち上げた際のワーク姿勢が安定せず、安定した搬送に影響を及ぼし、生産性の低下が懸念される。更に、種々のワークＷのコーナ部Ｗａの変形量にかかわらずフィンガ１１２が挿入可能となる深さに凹部１２６を切削しなければならず、ブランクホルダ１２３の高さが制限される場合にはその有効寸法Ｌ（図１３参照）の確保が困難になり、ブランクホルダ１２３の強度が低下して、安定したプレス成形に影響することが懸念される。
【００１４】
またブランクホルダ１２３の強度を確保するための形状変更、例えばブランクホルダ１２３の下側を部分的に膨らませて強度を確保する方策もあるがプレス成形装置や金型等の種々のスペース的な制約によって困難な場合が多い。
【００１５】
また、ブランクホルダ１２３の凹部１２６を廃止して強度を確保し、ブランクホルダ１２３にリフタ装置を配置して、ワークＷをリフタ装置によって持ち上げることによってフィンガ１１２の挿入スペースを確保する方策もある。しかし、ワークＷを持ち上げた際のワーク位置のズレによりフィンガ１１２によるワークＷの保持が不安定になり、安定したワークＷの搬送に影響を及ぼし生産性の低下が懸念される。また構成が複雑になり設備コストの増大を招く要因となる。
【００１６】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、高品質のプレス成形品が得られると共に安定したプレス成形が得られて生産性に優れるプレス成形装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載のプレス成形装置の発明は、パンチ及び該パンチと接離する上死点位置と下死点位置との間を移動してワークを成形するダイと、該ダイのホルダ部分と協働して上記ワークを押圧保持するホルダ部分を有するブランクホルダを備えたプレス成形装置において、上記ブランクホルダは、上記ワークの搬送時にフィンガの支持部となる付近を成形する上記ホルダ部分に形成された凹部及び該凹部の底部を上記ダイの移動方向に沿って貫通するカウンタパンチ挿通孔とを有し、上記ダイの上死点位置から下死点位置への移動に伴って上記カウンタパンチ挿通孔から上記凹部内に先端が突出し、かつ上記下死点位置で上記ワークの支持部付近を上記ダイのホルダ部分に押圧するカウンタパンチを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１の発明によると、ワークの搬送時にフィンガの支持部となる付近を成形するブランクホルダのホルダ部分に凹部を形成することによって、ワークの成形時にワークの支持部付近が凹部内に進入することが可能になり、支持部付近の材料の流れが許容されて優れた成形性が確保されて高品質のプレス成形品が得られる。
【００１９】
更に、ダイが下死点位置においてカウンタパンチによってワークの上記支持部付近がダイのホルダ部分に押圧変形されて所期形状の支持部が成形され、凹部の底部とワークとの間に十分なフィンガ挿入スペースが確保される。よって凹部の深さを過度に大きくすることが不要になりブランクホルダの強度が確保され、安定したプレス成形が得られる。また、搬送の際に、フィンガが係止する支持部の形状が予め設定された所期形状に成形されて、フィンガによるワークの保持姿勢が安定し、円滑な搬送が得られて生産性の向上が期待できる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１のプレス成形装置において、上記凹部は、上記ワークのコーナ部を成形するホルダ部分のコーナ部に形成されたことを特徴とする。
【００２１】
請求項２の発明によると、比較的しわや破断の発生が多いワークのコーナ部を成形するホルダ部分のコーナ部に凹部を形成することによって、プレス成形性が向上する。また、このコーナ部はフィンガの支持部となることが多く安定したワークの搬送が得られ生産性が向上する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるプレス成形装置の実施の形態を図１乃至図７によって説明する。なお、トランスファ送り装置は、上記図８及び図９と同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【００２３】
図１は、本実施の形態によるプレス成形装置１の要部断面図であり、図２乃至図７は作動状態を示す説明図である。
【００２４】
プレス成形装置１は、図示しないダイクッションによって付勢されるブランクホルダ１０及び、互いに対向するダイ２０とパンチ３０を備え、ブランクホルダ１０の上方に突出すると共に内方にオーバハングして形成されたホルダ部分１１の上面１２及びパンチ３０の上面３１と、ダイ２０の下面２１にはプレス成形品の形状に相応する成形面が形成されている。そして、ブランクホルダ１０及びパンチ３０の上方に配置されたダイ２０をパンチ３０と接離する上死点位置と下死点位置との間を移動してブランクホルダ１０と協働してワークＷを押圧保持し、かつパンチ３０と協働してワークＷを成形する。
【００２５】
ブランクホルダ１０は、ホルダ部分１１を残して中央部に貫通孔１３が穿設されており、この貫通孔１３を介してパンチ３０のパンチ部３２に嵌合して配置されている。ワーク搬送時にトランスファ送り装置１１０のフィンガ１１２の支持部となるワークＷのコーナ部Ｗａ付近を成形するホルダ部分１１の各コーナ部に、上方及び外方が開放されてフィンガ１１２を挿入するための凹部１５が形成されている。この凹部１５の底部１５ａには、ダイ２０の移動方向に沿って上下方向に貫通するカウンタパンチ挿通孔１６が穿設されている。
【００２６】
ダイ２０は、ホルダ１０のホルダ部分１１の上面１２と対向するホルダ部分２２が形成され、ブランクホルダ１０のホルダ部分１１の上面１２と協働してワークＷを押圧保持し、かつパンチ３０と協働してワークＷをプレス成形する。
【００２７】
更に、プレス成形装置１には、ブランクホルダ１０に穿設されたカウンタパンチ挿通孔１６から突出可能な柱状乃至棒状のカウンタパンチ４１が配設されている。このカウンタパンチ４１は、パンチ支持部４３によって基端が固定部材であるパンチ２０のパンチ部３２に固設されて上方に延在すると共に、カウンタパンチ挿通孔１６に挿通可能であって、図１に示すようにダイ２０が上昇した上死点状態でその先端４２が凹部１５の底部１５ａより下方の退避位置に位置し、かつ上死点位置から下死点位置への移動に伴ってカウンタパンチ挿入孔１６から先端４２が突出し、図６に示すようにダイ２０が下降した下死点状態ではカウンタパンチ挿通孔１６から突出して先端４２がワークＷのコーナ部Ｗａ付近をダイ２０のホルダ部分２２に押圧するように構成されている。
【００２８】
次に、このように構成されたプレス成形装置１の作動について説明する。
【００２９】
図１に示すダイ２０が上昇した上死点状態で、図２に示すようにブランクホルダ１０に上方に向かって突出形成されたホルダ部分１１の上面１２及びパンチ３０の上面３１上にワークＷを載置してセットする。
【００３０】
次にダイ２０を上死点位置から下降させて、図３に示すようにブランクホルダ１０に突設されたホルダ部分１１の上面１２とダイ２０の下面２１に形成されたホルダ部分２２によってワークＷの外周部を、凹部１５が形成されたコーナ部Ｗａ付近を除いて押圧保持する。
【００３１】
更に、ダイ２０を下降して、図４に示すように互いのホルダ部分１１と２２によって、ワークＷの外周部を押圧保持した状態を維持しつつブランクホルダ１０を、ダイクッションによる付勢力に抗して押し下げて成形面となるパンチ３０の上面３１とダイ２０による絞り込み、即ちワークＷのプレス成形が開始される。
【００３２】
このワークＷのプレス成形時におけるワークＷのコーナ部Ｗａ付近は、凹部１５内への進入が許容されて、ブランクホルダ１０のホルダ部分１１とダイ２０のホルダ部分２２とによる変形規制がされることなく、或いは変形の規制が緩和され、ワークＷのプレス成形に伴うコーナ部Ｗａ付近の挙動、即ち変形が許容される。従って、プレス成形時にワークＷにおけるワークＷのコーナ部分Ｗａ付近の材料の流れが許容されて優れた成形性が確保され、ワークＷに発生する部分的なしわや破断が抑制される。
【００３３】
更に、パンチ３０とダイ２０によりワークＷをプレス成形しつつダイ２０が下死点近傍に達すると、図５に示すようにダイ２０及びブランクホルダ１０の下降に伴ってカウンタパンチ挿通孔１６から凹部１５内に突出進入するカウンタパンチ４１の先端４２がワークＷのコーナ部Ｗａ付近に下方から当接し、ワークＷのコーナ部Ｗａを下方からカウンタパンチ４１により相対的に上方への押圧付与を開始する。
【００３４】
そして、図６に示すダイ２０が下死点位置に達するとダイ２０の下面２１に形成された成形面とパンチ３０の上面３１に形成された成形面によるワークＷのプレス成形が終了すると共に、カウンタパンチ４１によりワークＷのコーナ部Ｗａ付近をダイ２０のホルダ部分２２に押圧して支持部となる該部の成形を完了する。このコーナ部Ｗａの成形によって凹部１５の底部１５ａとワークＷのコーナ部Ｗａとの間にフィンガ１１２の挿入スペースが確実に確保される。
【００３５】
しかる後、ダイ２０が図７に示すように再び上死点位置に上昇すると、ダイ２０による押圧が解除されたブランクホルダ１０がダイクッションによってクッションピン２を介して押し上げられ、ブランクホルダ１０の上昇によりワークＷが持ち上げられてパンチ３０から離型されると共に、カウンタパンチ４１が凹部１５内から退避する。
【００３６】
続いて、フィンガ１１２の挿入スペースが確保されたブランクホルダ１０に凹設された凹部１５の底部１５ａとワークＷのコーナ部Ｗａ付近との間にトランスファ送り装置１１０のフィンガ１１２を挿入し、かつフィンガ１１２を持ち上げてワークＷをプレス成形装置１から搬出する。
【００３７】
従って、このように構成されたプレス成形装置１によると、ブランクホルダ１０に突設形成されたホルダ部分１１のコーナ部に凹部１５を形成することによって、ワークＷの開始からダイ２０が下死点位置近傍に達するプレス成形の略全行程に亘って、ワークＷのコーナ部Ｗａ付近の変形が可能になり、ワークＷのコーナ部分Ｗａ付近の材料の流れが許容されて優れた成形性が確保される。よってワークＷの部分的なしわや破断の発生が抑制され、高品質のプレス成形品が得られる。
【００３８】
一方、ダイ２０が下死点位置近傍に達すると、カウンタパンチ４１によってワークＷのコーナ部Ｗａがダイ２のホルダ部分２２に押圧変形されて所期形状に成形されると共に、凹部１５の底部１５ａとコーナ部Ｗａの間に十分なフィンガ挿入スペースが確保される。
【００３９】
よって図１に示すように、凹部１５の深さＬａを、過度に大きくすることなくワークＷのコーナ部Ｗａと凹部１５の底部１５ａとの間にフィンガ１１２を挿入してのワーク搬送が可能になる。また、凹部１５の深さＬａの縮小によりブランクホルダ１０の強度が確保され、安定したプレス成形が得られる。また、搬送の際、フィンガ１１２の支持部となるワークＷのコーナ部Ｗａの形状が予め設定された所期形状に成形されることから、フィンガ１１２によるワークＷの保持が安定し、ワークＷの円滑な搬送が得られ、生産性の向上が期待できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明した本発明によるプレス成形装置によると、ワークの搬送時にフィンガの支持部となる付近を成形するブランクホルダのホルダ部分に凹部を形成することによって、ワークのプレス成形時における該部の変形が許容されて優れたプレス成形性が確保され、高品質のプレス成形品が得られる。また、ダイが下死点位置においてカウンタパンチによってワークの上記支持部付近がダイのホルダ部分に押圧変形されて所期形状の支持部が成形されることから、凹部の底部とワークとの間に十分なフィンガ挿入スペースが確実に確保され、かつ凹部の深さの縮小によりブランクホルダの強度が確保されて安定したプレス成形が可能になる。また、フィンガによるワークの保持が安定し、ワークの円滑した搬送が得られて生産性の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプレス成形装置の実施の形態を示すプレス成形装置の要部断面図である。
【図２】同じく、プレス成形装置の作動説明図である。
【図３】同じく、プレス成形装置の作動説明図である。
【図４】同じく、プレス成形装置の作動説明図である。
【図５】同じく、プレス成形装置の作動説明図である。
【図６】同じく、プレス成形装置の作動説明図である。
【図７】同じく、プレス成形装置の作動説明図である。
【図８】トランスファプレスの概要説明図である。
【図９】トランスファ送り装置の概要説明図である。
【図１０】従来のプレス成形装置の要部断面図である。
【図１１】ワークの成形状態の概要を示すワークのコーナ部付近の斜視図でる。
【図１２】図１１のＩ−Ｉ線断面である。
【図１３】従来のプレス成形装置の要部断面図である。
【図１４】同じく、プレス成形装置の作動説明図である。
【図１５】同じく、プレス成形装置の作動説明図である。
【符号の説明】
１　　　プレス成形装置
２　　　クッションピン
１０　　　ブランクホルダ
１１　　　ホルダ部分
１５　　　凹部
１５ａ　　底部
１６　　　カウンタパンチ挿通孔
２０　　　ダイ
２２　　　ホルダ部分
３０　　　パンチ
４１　　　カウンタパンチ
４２　　　先端
１１０　　　トランスファ送り装置
１１２　　　フィンガ
Ｗ　　　ワーク
Ｗａ　　コーナ部（支持部）

Claims

パンチ及び該パンチと接離する上死点位置と下死点位置との間を移動してワークを成形するダイと、該ダイのホルダ部分と協働して上記ワークを押圧保持するホルダ部分を有するブランクホルダを備えたプレス成形装置において、
上記ブランクホルダは、
上記ワークの搬送時にフィンガの支持部となる付近を成形する上記ホルダ部分に形成された凹部及び該凹部の底部を上記ダイの移動方向に沿って貫通するカウンタパンチ挿通孔とを有し、
上記ダイの上死点位置から下死点位置への移動に伴って上記カウンタパンチ挿通孔から上記凹部内に先端が突出し、かつ上記下死点位置で上記ワークの支持部付近を上記ダイのホルダ部分に押圧するカウンタパンチを備えたことを特徴とするプレス成形装置。
上記凹部は、
上記ワークのコーナ部を成形するホルダ部分のコーナ部に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のプレス成形装置。