JP2007136486A - ヘミング装置及びヘミング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カール曲げ工程並びに潰し工程を含むヘミング加工において、潰し部を密着させることができる加工技術を提供することを課題とする。
【解決手段】図（ａ）にて、昇降盤４１を更に下げる途中で、ローラ３１がカムドライバ４４の凸カム部４７から外れ、結果としてスライダ２４は図左へ戻る。昇降盤４１を更に下げるとパンチ６１がカール曲げ型２７の側方を通過してダイ６２に当たる。（ａ）のｂ部拡大図である（ｂ）において、ダイ６２とパンチ６１とで上下方向に押し潰されたことにより、第１板材５１と第２板材５２との縁部５３、５４に潰し部６３が形成できたことを示す。
【効果】カール曲げ型の移動方向と交叉する方向に移動するパンチでカール曲げ部を潰すので、潰し部を良好に密着させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は車両のドアやボンネットの縁部に施すヘミング加工に好適なヘミング装置及びヘミング方法に関する。

車両のドアを例に説明すると、アウターパネルにインナーパネルを重ね、アウターパネルの縁部をインナーパネルの縁部に折り曲げて、被せることで両パネル同士を接続する構造が採用される。
ただし、単純な折り曲げでは重なり代が小さく、結合力は小さい。そこで、カール曲げと称する複雑な曲げを実施し、重なり代を増加する技術が望まれる。

単板の縁部処理ではあるが、カール曲げ工程と潰す潰し工程とを続けて実施する加工法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−５８０５３号公報（図３〜図５）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図７は従来の技術の基本原理を説明する図である。
（ａ）は素材としてのパイプ１００を示す。パイプ１００の右端部１０１は斜めに切断したカット面である。
（ｂ）において、右端部１０１を突出させたまま、掴み型１０２でパイプ１００を掴む。次に、カール成形型１０３を図右から左に移動させることで、右端部１０１にカール曲げ部１０４、１０４を形成する。

（ｃ）において、パイプ１００を、別の掴み型１０５にセットする。なお、掴み型１０５から右端部１０１は突出させない。次に、潰し型１０６をパイプ１００の右端部１０１に挿入することで、（ｂ）に示したカール曲げ部１０４、１０４を潰して平坦化する。１０７、１０７は潰し部を示す。
（ｄ）は出来上がった製品１０８を示し、製品１０８はパイプ１００の右端部１０１に潰し部１０７、１０７を有する。

しかし、潰し部１０７には不可避的に空胴１０９が残る。（ｃ）に示す潰し型１０６の外径を増加すれば、空胴１０９を縮小することができる。しかし、潰し型１０６の外径を増加すると、かじり現象により、潰し型１０６が右端部１０１から抜けなくなる。そのために、ある適度の空胴１０９は不可避的に残る。

空胴１０９が存在すると潰し部１０６の形状が不揃いになる。形状の不揃いは、車両のドアやボンネットでは容認できない。そのため、ドアやボンネットのヘミング加工に好適な技術が求められる。

本発明は、カール曲げ工程並びに潰し工程を含むヘミング加工において、潰し部を密着させることができる加工技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、板材の縁部を突出した状態で基台及びパッドで挟み、前記縁部に加工を施すヘミング装置において、
このヘミング装置は、前記縁部に向かって前進し、前記縁部をカール状に曲げるカール曲げ型と、このカール曲げ型の移動方向と交叉する方向に移動し、前記カール曲げ型で形成したカール曲げ部を潰すパンチと、このパンチに対向して配置したダイとを備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、ダイはカール曲げ型と干渉しない位置に設けると共に、ダイに、カール曲げ部の膨出を防止する壁部を備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、パンチはカール曲げ型と干渉しない位置に設けると共に、パンチに、カール曲げ部の膨出を防止する壁部を備えることを特徴とする。

請求項４に係るヘミング方法は、板材の縁部を突出した状態で基台及びパッドで挟む準備工程と、
カール曲げ型を前進させて前記縁部をカール曲げするカール曲げ工程と、
前記カール曲げ型を待機位置まで後退させる待機工程と、
前記カール曲げ型の移動方向と交叉する方向に移動するパンチで、前記カール曲げ型で形成したカール曲げ部を潰す潰し工程とからなることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、カール曲げ型の移動方向と交叉する方向に移動するパンチでカール曲げ部を潰すので、潰し部を良好に密着させることができる。

加えて、ヘミング装置にカール曲げ型とダイ及びパンチを備えるだけで済み、設備の大型化を回避することができる。すなわち、本発明のヘミング装置は、従来のヘミング装置程度の設備費及び設置スペースで完成させることができ、本発明のヘミング装置の普及、促進を図ることができる。

請求項２に係る発明では、ダイはカール曲げ型と干渉しない位置に設けると共に、ダイに、カール曲げ部の膨出を防止する壁部を備えた。
ダイがカール曲げ型と干渉する心配がないため、壁部のバックアップ部を十分に厚くすることができ、壁部に力が作用しても変形や撓みの発生を抑えることができる。このような壁部でカール部の出入りを防止することができるため、潰し部の形状を良好に整えることができる。

請求項３に係る発明では、パンチはカール曲げ型と干渉しない位置に設けると共に、パンチに、カール曲げ部の膨出を防止する壁部を備えた。
パンチに設けた壁部でカール部の出入りを防止することができるため、潰し部の形状を良好に整えることができる。

請求項４に係る発明では、カール曲げ型の移動方向と交叉する方向に移動するパンチでカール曲げ部を潰すので、潰し部を良好に密着させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るヘミング装置の分解斜視図であり、ヘミング装置１０は、基盤側部材２０と、昇降側部材４０とからなる。

基盤側部材２０は、基盤２１の中央に上下動可能に基台２２を設け、この基台２２をサイドガイド２３・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）で上下動可能に案内し、基台２２の周囲に３基のスライダ２４、２５、２６を配置し、これらのスライダ２４、２５、２６の先端にカール曲げ型２７、２８、２９を設けるとともに後端にローラ３１、３１、３１を設け、基盤２１の四隅からガイドコラム３２・・・を立ててなる。

カール曲げ型２８でワークのコーナ部を曲げ、他のカール曲げ型２７でワークの一辺を曲げ、残りのカール曲げ型２９でワークの他の辺を曲げることができる。すなわち、ヘミング装置１０により、ワークのコーナ部分とこのコーナ部分から延びる二辺とを一度でヘミング処理することができる。

昇降側部材４０は、昇降盤４１の中央に上下動可能にパッド４２を設け、このパッド４２をサイドガイド４３・・・で上下動可能に案内し、パッド４２の周囲に３本のカムドライバ４４・・・を配置し、昇降盤の四隅にガイドコラム受け４５・・・を配置してなる。

基台２２の先端に備える先端パッド（図２の符号２２ａ参照）及びパッド４２の先端に備える先端パッド（図２の符号４２ａ参照）は図１では省略した。
以下の説明ではスライダ２４及びカール曲げ型２７を代表例として説明するが、スライダ２５、２６及びカール曲げ型２８、２９も同様である。

次に、図２〜図４に基づいて本発明のヘミング装置１０の作動工程を説明するが、図示した先端パッド２２ａ及び先端パッド４２ａは、説明では基台２２及びパッド４２に含めることで、説明を省略する。

図２は本発明に係るヘミング装置の正面図兼準備工程の説明図である。
（ａ）にて、３３は基台２２を支えるシリンダユニット、４６、４６はパッド４２を支えるガススプリングである。また、スライダ２４は基盤２１に設けたスライダベース３４上を図左右に移動するが、図ではスプリング（図示せず）の作用で待機位置にある。
基台２２に、第１板材５１と第２板材５２とを重ねた状態で載せ、昇降盤４１を下降させることで、パッド４２で抑える。

（ａ）のｂ部拡大図である（ｂ）において、第１板材５１と第２板材５２との縁部５３、５４は基台２２並びにパッド４２から一定長さ突出させる。なお、縁部５３、５４の先端には次の曲げ処理を円滑化するために、予備曲げしておくことが望ましい。５５、５６は予備曲げ部である。そして、縁部５３、５４に臨ませるカール曲げ型２７にはＵ字溝３５を備える。

図３は本発明に係るカール曲げ工程の説明図である。
（ａ）にて、昇降盤４１を更に下げたことにより、カムドライバ４４の凸カム部４７でスライダ２４を図右へ押し出す。なお、カムドライバ４４に図時計回りの反力が作用し、カムドライバ４４の下端が図左へ撓む虞れがある。そこで、バックアップガイド３７でカムドライバ４４の撓みの発生を防止するようにした。

（ａ）のｂ部拡大図である（ｂ）において、カール曲げ型２７を図右へ移動したことにより、第１板材５１と第２板材５２との縁部５３、５４にカール曲げを施すことができたことを示す。５７、５８はカール曲げ部であり、５９は大きな空胴である。

図４は本発明に係る潰し工程の説明図である。
（ａ）にて、昇降盤４１を更に下げる。すると、その途中で、ローラ３１がカムドライバ４４の凸カム部４７から外れ、結果としてスライダ２４は図左へ移動する。昇降盤４１の下降に伴って、ワークとしての第１板材５１及び第２板材５２は下降して、ダイ６２に接近し、載置される。
昇降盤４１を更に下げるとパンチ６１がカール曲げ型２７の側方を通過してダイ６２に当たる。

（ａ）のｂ部拡大図である（ｂ）において、ダイ６２とパンチ６１とで上下方向に押し潰されたことにより、第１板材５１と第２板材５２との縁部５３、５４に潰し部６３が形成できたことを示す。

好ましくはダイ６２に、第１板材５１の縁部５３の下面を支える受け面６４と、この受け面６４から立ち上げた壁部６５と、からなるポケット部６６を設ける。このポケット部６６に図３（ｂ）に示すカール曲げ部５７、５８を収納し、パンチ６１で押し潰すとカール曲げ部５７、５８は壁部６５に向かって膨出する。この膨出は壁部６５で規制される。結果、出来上がった潰し部６３は図左右への出入りが無くなり、形状が良好となる。

このときにダイ６２はスライダ２４と干渉しない位置に設けた。具体的にはダイ６２の上面がスライダ２４の下面より低位になるように、ダイ６２の高さを設定した。ダイ６２がスライダ２４に干渉する心配がないので、壁部６５のバックアップ部６７の厚さＷを十分に確保することができる。
この結果、壁部６５に図左向きの水平力が加わっても壁部６５が図反時計回りに変形若しくは撓む心配が無く、潰し部６３の仕上がり形状が極めて良好になる。

なお、潰し工程は、実施例ではダイ６２を静止させ、パンチ６１を下降させて実施したが、パンチ６１を静止させ、ワーク及びダイ６２を上昇させることで実施してもよい。さらには、パンチ６１とダイ６２の両方を移動させてもよい。
すなわち、スライダ２４を水平移動させることで、パンチ６１及び／又はダイ６２はスライダ２４の側方を通過させることができ、この状態で潰し工程を実施することを特徴とする。

以上の工程説明をまとめると、本発明のヘミング方法は次のとおりになる。
複数枚の板材５１、５２を重ねるとともに、縁部５３、５４は突出した状態で基台２２及びパッド４２で挟む準備工程（図２参照）と、
カール曲げ型２７を前進させて縁部５３、５４をカール曲げするカール曲げ工程（図３参照）と、
カール曲げ型２７を待機位置まで後退させる待機工程（図４（ａ）参照）と、
カール曲げ型２７の移動方向と交叉する方向に移動するパンチ６１で、カール曲げ型２７で形成したカール曲げ部５７、５８を潰す潰し工程（図４（ｂ）参照）とからなることを特徴とする。

なお、交叉する方向は、実施例では直交する方向であるが、略直交する方向であってもよい。

図４（ｂ）に示すとおりに、カール曲げ型の移動方向と交叉する方向に移動するパンチでカール曲げ部を潰すので、潰し部を良好に密着させることができる。

そして、以上のヘミング方法を実施するヘミング装置は図２（ａ）を参照すれば、ヘミング装置１０にカール曲げ型２７とダイ６２及びパンチ６１を備えるだけで済み、設備の大型化を回避することができる。すなわち、本発明のヘミング装置１０は、従来のヘミング装置程度の設備費及び設置スペースで完成させることができ、本発明のヘミング装置の普及、促進を図ることができる。

図５は図４（ｂ）の変更実施例図であり、パンチ６１に、第１板材５１の縁部５３の上面を支える受け面６４Ｂと、この受け面６４Ｂから立ち下げ壁部６５Ｂと、からなるポケット部６６Ｂを設けてもよい。
すなわち、壁部６５Ｂは、パンチ６１とダイ６２の何れ設けてもよい。

図６は本発明を適用することが好ましい部位を説明する図である。
（ａ）は車両としての乗用車７０を示し、本発明のヘミング方法は、ボンネット７１、前ドア７２、後ドア７３及びトランクリッド７４に適用することができる。
（ｂ）は（ａ）のｂ部、すなわちボンネット７１の要部断面図であり、アウタースキン７５の縁部とインナースキン７６の縁部とをカール曲げした後に潰すことで、潰し部６３を得ることができたことを示す。

（ｃ）は（ａ）のｃ部、すなわち前ドア７２の前縁の要部断面図であり、前縁補強プレート７７の縁部にアウターパネル７８の縁部を巻き込み且つアウターパネル７８の縁部をカール曲げした後に潰すことで、潰し部６３を得ることができたことを示す。
（ｄ）は（ａ）のｄ部、すなわち前ドア７２の下縁の要部断面図であり、アウターパネル７８の縁部とインナーパネル７９の縁部とをカール曲げした後に潰すことで、潰し部６３を得ることができたことを示す。

尚、実施例では２枚の板材を対象にヘミング処理を施したが、このヘミング処理は、１枚又は３枚以上の板材に対して実施しても差し支えない。
また、板材は車両のドアやボンネットを構成するパネルやスキンが好適であるが、その他の車両構成要素又は車両以外の構成要素であってもよい。

さらには、ヘミング装置において、カール曲げ型、パンチ及びダイを除いた構成要素は、本実施例に限定するものではなく、適宜変更することは差し支えない。
また、ヘミング方法においては、カール曲げ工程と潰し工程とを、共通のヘミング装置で実施することの他、各々別置きしたカール曲げ装置と潰し装置で両工程を順次実施するようにしてもよい。

本発明のヘミング処理は、車両のドアに好適である。

本発明に係るヘミング装置の分解斜視図である。 本発明に係るヘミング装置の正面図兼準備工程の説明図である。 本発明に係るカール曲げ工程の説明図である。 本発明に係る潰し工程の説明図である。 図４（ｂ）の変更実施例図である。 本発明を適用することが好ましい部位を説明する図である。 従来の技術の基本原理を説明する図である。

符号の説明

１０…ヘミング装置、２２…基台、２７〜２９…カール曲げ型、４２…パッド、５１、５２…板材、５３、５４…縁部、５７、５８…カール曲げ部、６１…パンチ、６２…ダイ、６３…潰し部、６５…ダイに設けた壁部、６５Ｂ…パンチに設けた壁部、６７…壁部のバックアップ部。

Claims (4)

1. 板材の縁部を突出した状態で基台及びパッドで挟み、前記縁部に加工を施すヘミング装置において、
   このヘミング装置は、前記縁部に向かって前進し、前記縁部をカール状に曲げるカール曲げ型と、このカール曲げ型の移動方向と交叉する方向に移動し、前記カール曲げ型で形成したカール曲げ部を潰すパンチと、このパンチに対向して配置したダイとを備えることを特徴とするヘミング装置。
2. 前記ダイは前記カール曲げ型と干渉しない位置に設けると共に、ダイに、前記カール曲げ部の膨出を防止する壁部を備えることを特徴とする請求項１記載のヘミング装置。
3. 前記パンチは前記カール曲げ型と干渉しない位置に設けると共に、パンチに、前記カール曲げ部の膨出を防止する壁部を備えることを特徴とする請求項１記載のヘミング装置。
4. 板材の縁部を突出した状態で基台及びパッドで挟む準備工程と、
   カール曲げ型を前進させて前記縁部をカール曲げするカール曲げ工程と、
   前記カール曲げ型を待機位置まで後退させる待機工程と、
   前記カール曲げ型の移動方向と交叉する方向に移動するパンチで、前記カール曲げ型で形成したカール曲げ部を潰す潰し工程とからなることを特徴とするヘミング方法。

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