JP2008229670A - ヘミング加工装置及びヘミング加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの折り曲げ部を予備曲げした後に本曲げする場合に、予備曲げ工程において、ワークの折り曲げ部を狙い通りに予備曲げできるようにして加工精度を高める。
【解決手段】第１型は、ワークＷをその折り曲げ部Ｗａの基端側から支持するヘミングダイ１０と、予備曲げ部３２ｂ及び本曲げ部３２ｃを有するヘムパンチ３２と、ヘムパンチ３２を支持するスライドカム３０とを備えている。第２型は、ヘミングダイ１０に載置されたワークＷを押圧するプレッサーと、スライドカム３０に係合するドライバカムと、ヘムパンチ３２に対して折り曲げ部Ｗａへの押し付け力を作用させる押し付け機構とを備えている。ドライバカムは、ヘムパンチ３２を、予備曲げ位置と本曲げ位置とに切り替えるように構成する。押し付け機構は、ヘムパンチ３２が予備曲げ位置にあるときに、折り曲げ部Ｗａに対し先端から基端へ向かう押し付け力を作用させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば金属板等のワークを折り曲げ加工するヘミング加工装置及びヘミング加工方法に関する。

従来より、例えば自動車のドアパネル等のワークを折り曲げ加工するヘミング加工装置として、例えば、特許文献１に開示されているものが知られている。特許文献１のヘミング加工装置は、互いに対向するように配置された上型及び下型と、上型を上下方向に移動させる駆動装置とを備えている。

下型には、ワークが載置されるヘミングダイが設けられるとともに、このヘミングダイに近接して配置されたヘムパンチが設けられている。このヘムパンチは、カムフォロアーを有するスライドカムに固定され、さらに、このスライドカムは、該スライドカムをヘミングダイに接離する方向に案内する案内機構を介して下型のクッションホルダに取り付けられている。上記ヘムパンチには、ワークの折り曲げ部を予備的に曲げるための予備曲げ部と、予備曲げされた部分を最終形状となるまで折り曲げるための本曲げ部とが設けられている。また、クッションホルダは、上下動自在となっている。一方、上型には、ヘミングダイに載置されたワークを押圧して固定するプレッサーと、上記スライドカムのカムフォロアーに係合するドライバカムと、上記ヘムパンチを下方へ押圧するライナとを備えている。

そして、上記ヘミング加工装置を用いてワークを折り曲げ加工する際には、まず、ワークを下型のヘミングダイに載置する。このワークの折り曲げ部は、本体部分から立ち上がるように予め成形されている。

その後、駆動装置により上型を下方へ移動させていく。上型が下方に移動していくと、プレッサーがワークを押圧し、該ワークがヘミングダイに固定された状態になる。この上型の移動により、上型のドライバカムが下型のカムフォロアを押動する。これにより、下型のスライドカム及びヘムパンチが案内機構によってクッションホルダ上をワークの折り曲げ部に近づくように案内されて移動し、ヘムパンチの予備曲げ部がワークの折り曲げ部に対し、その側方から折り曲げ力を作用させる。このように側方から折り曲げ力を受けたワークの折り曲げ部は、倒れて予備曲げされた状態となる。この予備曲げ工程の後、上記ヘムパンチは、さらに移動していき、本曲げ部がワークの折り曲げ部に対向する位置となる。このタイミングで上型のライナがヘムパンチを下方へ押圧する。これにより、ワークの折り曲げ部は、ヘムパンチの本曲げ部により下方へ折り曲げられて最終形状となる。
特許第３５９８４８９号公報

ところで、特許文献１のヘミング加工装置では、予備曲げ工程において、ヘムパンチの予備曲げ部をワークの折り曲げ部に対し、その側方から押し付けるようにしている。側方からの力を受けた折り曲げ部は、倒れるように変形するだけでなく、力を受けた方向へ逃げるように変形して狙い通りの形状とならない虞れがある。このように予備曲げ工程でワークの折り曲げ部が狙い通りの形状にならないと、本曲げ工程で得られる最終形状も狙い通りの形状とならず、ひいては、加工精度が低下してしまう。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ワークの折り曲げ部を予備曲げした後に本曲げする場合に、予備曲げ工程において、ワークの折り曲げ部を狙い通りに予備曲げできるようにして、加工精度を高めることにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、予備曲げ位置にあるヘムパンチをワークの折り曲げ部へ押し付けるようにした。

具体的には、請求項１の発明では、第１型と、該第１型に対向するように配置された第２型とを備え、ワークの本体部分から立ち上がるように予め成形された折り曲げ部を折り曲げ加工するように構成されたヘミング加工装置において、上記第１型は、上記ワークをその折り曲げ部の基端側から支持するヘミングダイと、上記ワークの折り曲げ部を折り曲げ加工する予備曲げ部及び本曲げ部を有するヘムパンチと、該ヘムパンチを支持するスライドカムと、該スライドカムを上記折り曲げ部に接離する方向に案内する案内機構と、該案内機構を支持するクッションホルダとを備え、上記第２型は、上記スライドカムに係合するドライバカムと、上記ヘムパンチに対して上記折り曲げ部への押し付け力を作用させる押し付け機構とを備え、上記ドライバカムは、上記スライドカムを移動させることにより、上記ヘムパンチを、上記予備曲げ部が上記ワークの折り曲げ部に対向するように位置する予備曲げ位置と、上記本曲げ部が上記ワークの折り曲げ部に対向するように位置する本曲げ位置とに切り替えるように構成され、上記押し付け機構は、上記ヘムパンチが予備曲げ位置にあるときに、上記ワークの折り曲げ部に対し先端から基端へ向かう押し付け力を作用させるように構成されているものとする。

この構成によれば、例えば第２型を第１型に接近する方向に移動させると、第２型のドライバカムに係合する第１型のスライドカムによってヘムパンチが予備曲げ位置となり、予備曲げ部がワークの折り曲げ部に対向する。この予備曲げ位置にあるヘムパンチには、押し付け機構によりワークの折り曲げ部の先端から基端へ向かう押し付け力が作用する。これにより、ワークの折り曲げ部はその先端から基端に向かう力を受ける。このとき、ワークは、その折り曲げ部がヘミングダイによって基端側から支持されているので、力を受けた方向に逃げるように変形することはなく、予備曲げ部によって狙い通りの形状に予備曲げされる。そして、ドライバカムによりスライドカムを移動させることによってヘムパンチが本曲げ位置となり、本曲げ部がワークの折り曲げ位置に対向する。この本曲げ位置にあるヘムパンチには、押し付け機構によりワークの折り曲げ部への押し付け力が作用する。これにより、ヘムパンチの本曲げ部がワークの折り曲げ部に押し付けられ、折り曲げ部が本曲げされて最終形状となる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、第１型は、複数のヘムパンチと、該ヘムパンチ毎に独立した複数のスライドカム及び案内機構とを備え、第２型は、各スライドカムに係合するドライバカムを複数備えている構成とする。

この構成によれば、ワークの折り曲げ部の形状が部位により異なっている場合に、複数のヘムパンチを独立して移動させて、ワークの折り曲げ部の全体を同時に折り曲げることが可能になる。

請求項３の発明では、請求項１の発明において、第１型と、該第１型に対向するように配置された第２型とを用意し、ワークの本体部分から立ち上がるように予め成形された折り曲げ部を折り曲げ加工するヘミング加工方法であって、上記第１型のヘミングダイによって上記ワークを折り曲げ部の基端側から支持するワーク支持工程と、ワーク支持工程の後、上記第１型のヘムパンチが有する予備曲げ部を、上記ワークの折り曲げ部に対向するように配置した後、上記ヘムパンチを該折り曲げ部に対しその先端から基端へ押し付けて予備曲げする予備曲げ工程と、予備曲げ工程の後、上記ヘムパンチが有する本曲げ部を、上記ワークの折り曲げ部に対向するように配置した後、上記ヘムパンチを該折り曲げ部に押し付けて本曲げする本曲げ工程とを備えている構成とする。

この構成によれば、予備曲げ工程において、ワークの折り曲げ部には、先端から基端に向かう力が作用する。このとき、ワークは、ヘミングダイによって折り曲げ部の基端側から支持されているので、力を受けた方向に逃げるように変形することはなく、予備曲げ部によって狙い通りの形状に予備曲げされる。そして、本曲げ工程において、ヘムパンチの本曲げ部がワークの折り曲げ部に押し付けられ、折り曲げ部が本曲げされて最終形状となる。

請求項１の発明によれば、ワークを、第１型のヘミングダイによりその折り曲げ部の基端側から支持し、予備曲げ位置にあるヘムパンチが、ワークの折り曲げ部に対し先端から基端へ向かう力を作用させるので、予備曲げ工程において、ワークの折り曲げ部が力を受けた方向に逃げるようになることはなく、該折り曲げ部を狙い通りの形状に予備曲げできる。これにより、ヘムパンチの本曲げ部による本曲げも狙い通りの形状にでき、加工精度を十分に高めることができる。

請求項２の発明によれば、ワークの折り曲げ部の形状が部位により異なっている場合に、各部の形状に応じてヘムパンチを独立して移動させることができる。これにより、ワークの折り曲げ部の全体に折り曲げ力を同じタイミングで作用させて、同時に折り曲げ加工できる。よって、ワークの折り曲げ部の各部を別々のタイミングで折り曲げ加工した場合に比べて、折り曲げ部の歪みを低減できる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様に、予備曲げ工程において、ワークの折り曲げ部が力を受けた方向に逃げるようになることはなく、該折り曲げ部を狙い通りの形状に予備曲げでき、加工精度を十分に高めることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るヘミング加工装置１を示すものである。このヘミング加工装置１は、上下方向に対向するように配置された上型２及び下型３と、上型２を上下方向に移動させて下型に対し接離させる駆動装置４とを備えている。駆動装置４は、周知の油圧シリンダ等で構成されている。

このヘミング加工装置１によって加工されるワークＷは、図２及び図３に仮想線で示すように、自動車の側部に配設されるドアである。このドアは、図４に示すように、インナパネルＷ１と、アウタパネルＷ２と、サッシュ部に配設されるウインドガラス保持用のチャンネル部材Ｗ３とを備えている。チャンネル部材Ｗ３がインナパネルＷ１とアウタパネルＷ２とに挟まれるようにして配置され、これらＷ１〜Ｗ３が接合されている。アウタパネルＷ２には、サッシュ部の内周部に設定された内周側折り曲げ部Ｗａと、サッシュ部の外周部に設定された外周側折り曲げ部Ｗｂとが設けられている。図４（ｂ）に示すように、内周側折り曲げ部Ｗａは、折り曲げ加工（ヘミング加工）された状態でチャンネル部材Ｗ３の端部に重なるようになっている。また、外周側折り曲げ部Ｗｂは、同様にインナパネルＷ１の外周部に重なるようになっている。

図１に示すように、上記下型３には、略水平に延びるように形成されたクッションホルダ５が上下動自在に設けられている。このクッションホルダ５の上面には、図２及び図３に示すように、ヘミング加工されるワークＷの内周側折り曲げ部Ｗａの形状に対応して、内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅ及び内周角部ヘム機構Ｂ，Ｄが配置されている。図１に示すように、下型３におけるクッションホルダ５の外周を囲む部分には、ワークＷを下方から支持するヘミングダイ１０が内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅに対向するように設けられ、このヘミングダイ１０よりも外側には、図２及び図３に示すように、ワークＷの外周側折り曲げ部Ｗｂの形状に対応して、外周予備曲げ機構ａ，ｃ，ｅ及び外周角部予備曲げ機構ｂ，ｄが配設されている。つまり、ヘミングダイ１０は、内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅ及び内周角部ヘム機構Ｂ，Ｄと、外周予備曲げ機構ａ，ｃ，ｅ及び外周角部予備曲げ機構ｂ，ｄとの間に位置している。また、下型３が、本発明の第１型を構成している。

図１に示すように、上記下型３には、クッションホルダ５の下方に、第１ガススプリング１１、第２ガススプリング１２及び複数の押し切りブロック１３が互いに間隔をあけて設けられている。第１ガススプリング１１は、クッションホルダ５を常時下方から支持するためのものである。ロッド１１ａは、上下方向に延びるように配置されて上方に付勢されている。この第１ガススプリング１１は、シリンダ１１ｂが下方に位置した状態で下型３に固定されている。また、クッションホルダ５の下面には、下方へ突出する第１支持部１４が設けられている。この第１支持部１４の下端面に、ロッド１１ａの上端面が当接している。

上記第２ガススプリング１２は、第１ガススプリング１１と同様に構成され、ロッド１２ａが上下方向に延びるように配置されて上方に付勢されている。第２ガススプリング１２は、シリンダ１２ｂが下方に位置した状態で下型３に固定されている。また、クッションホルダ５の下面には、下方へ突出する第２支持部１５が第１支持部１４から離れて設けられている。この第２支持部１５の下端面に、ロッド１２ａの上端面が当接するようになっている。クッションホルダ５が第１ガススプリング１１に支持された状態で、第２支持部１５の下端面は、第２ガススプリング１２のロッド１２ａの上端面から浮いており、これら第２支持部１５とロッド１２ａとの間には、隙間Ｌ１が形成されている。

また、クッションホルダ５の下面には、各押し切りブロック１３に対向するブロック当接部１６が複数設けられている。クッションホルダ５が第１ガススプリング１１に支持された状態では、ブロック当接部１６の下端面が押し切りブロック１３の上端面から浮いており、これらブロック当接部１６と押し切りブロック１３との間には、上記隙間Ｌ１よりも広い隙間Ｌ２が形成されている。

クッションホルダ５の上面には、第２支持部１５の直上方に第１突出部２０が設けられ、これら第２支持部１５と第１突出部２０とは同一直線状に配置されている。また、クッションホルダ５の上面には、ブロック当接部１６の直上方に第２突出部２１が設けられている。これらブロック当接部１６と第２突出部２１とも同一直線上に配置されている。

内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅは、同じ構造であるため、そのうちの１つについて詳細に説明する。内周ヘム機構Ａは、スライドカム３０と、スライドカム３０をクッションホルダ５上面に支持し、所定方向に案内する案内機構３１と、スライドカム３０の上部側に固定されたヘムパンチ３２とを備えている。案内機構３１は、クッションホルダ５の上面に固定されたレール（図示せず）を備えている。このレールにスライドカム３０が係合しており、この係合状態で、スライドカム３０がクッションホルダ５に対して上下方向には移動しないようになっている。レールは、クッションホルダ５の上面に沿ってヘミングダイ１０に接離する方向に延びており、レールによってスライドカム３０がヘミングダイ１０に接離する方向に案内されるようになっている。さらに、案内機構３１は、スライドカム３０をヘミングダイ１０から離れる方向（図１に矢印Ｙで示す方向）に付勢する付勢部材としてのスプリング３１ａを有している。

ヘムパンチ３２は、スライドカム３０のヘミングダイ１０側に配置されている。ヘムパンチ３２には、スライドカム３０よりもヘミングダイ１０側へ突出するように形成された成形部３２ａが形成されている。図４に示すように、この成形部３２ａには、ワークＷの内周側折り曲げ部Ｗａを予備的に曲げるための予備曲げ部３２ｂと、予備曲げされた部分を最終形状となるまで折り曲げるための本曲げ部３２ｃとが設けられている。予備曲げ部３２ｂは、成形部３２ａの下面におけるスライドカム３０側（基端側）に設けられており、スライドカム３０から離れるに従って上方に位置するように傾斜する傾斜面で構成されている。本曲げ部３２ｃは、成形部３２ａの下面における先端側に設けられており、略水平に延びる面で構成されている。また、図１に示すように、スライドカム３０のヘムパンチ３２と反対側には、カムフォロアー３４が設けられている。尚、内周角部ヘム機構Ｂ，Ｄは、上記内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅと同様に構成されている。

外周予備曲げヘム機構ａ，ｃ，ｅは、同じ構造であるため、そのうちの１つについて、図５に基づいて詳細に説明する。外周予備曲げヘム機構ａは、外周予備曲げパンチ３６と、この外周予備曲げパンチ３６を着脱自在に支持する支持基部３７と、この支持基部３７を支持固定部３８に可動自在に取り付ける２つの取付可動部３９、４０と、上記一方の取付可動部３９に設けられた当接従動部４１と、支持基部３７に一端が係合し他端が支柱４２に係合したスプリング４３とを備えている。外周角部予備曲げヘム機構ｂ、ｄは、上記外周予備曲げヘム機構ａ，ｃ，ｅと同じ構造であるため、説明を省略する。

一方、上型２には、図１に示すように、上型２の下面を覆うように略水平に延びるように形成されたパッド４５が設けられている。このパッド４５は、パッド用ガススプリング４６により上下動可能に該上型２に支持されている。パッド用ガススプリング４６は、ロッド４６ａが上下方向に伸縮するように配置され、シリンダ４６ｂが上側に位置した状態で上型２に固定されている。このパッド用ガススプリング４６により、パッド４５は下方へ付勢されている。尚、上記上型２が、本発明の第２型を構成している。

パッド４５の外周部には、ヘミングダイ１０に載置されたワークＷを上方から押圧するプレッサー４７が設けられている。このプレッサー４７は、インナパネルＷ１とアウタパネルＷ２との外周側の重なった部分を押圧するように位置付けられている。また、パッド４５には、上下方向に貫通するピン保持孔４５ａが形成されている。このピン保持孔４５ａは、クッションホルダ５の第１突出部２０の直上方に位置している。ピン保持孔４５ａには、上下方向に延びる可動ピン４８が保持されている。従って、可動ピン４８と第１突出部２０とは、同一直線上に位置している。可動ピン４８とピン保持孔４５ａとの間には、可動ピン４８をパッド４５に対し上下方向に移動させるためのブッシュ（図示せず）が設けられ、可動ピン４８は、ブッシュに挿入された状態で落下しないようになっている。

また、上型２には、パッド４５のプレッサー４７よりも内側に、ドライバカム５０が設けられている。このドライバカム５０は、パッド４５を貫通して下方へ突出しており、上記カムフォロアー３４に係合するカム面５０ａを有している。カム面５０ａは、大略上下方向に延びており、下部には、上側へ行くほどパッド４５の外周部に近づくように形成された下側傾斜面部５０ｂが設けられている。カム面５０ａの下側傾斜面部５０ｂよりも上側には、略鉛直に延びるように形成された鉛直面部５０ｃが設けられている。また、カム面５０ａの鉛直面部５０ｃよりも上側には、凹面部５０ｄが設けられている。これら下側傾斜面部５０ｂ、鉛直面部５０ｃ及び凹面部５０ｄは、連続している。このドライバカム５０は、内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅ及び内周角部ヘム機構Ｂ，Ｄのスライドカム３０毎に複数設けられている。従って、各ドライバカム５０のカム面５０ａの形状によって、内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅ及び内周角部ヘム機構Ｂ，Ｄの作動タイミングや作動量が個別に設定可能となっている。

ドライバカム５０は、図１に示す状態から下側へ移動させることで、スライドカム３０のカムフォロアー３４に係合するようになっている。そして、スライドカム３０は、上記カム面５０ａの形状により案内機構３１により案内されながら移動する。ドライバカム５０の鉛直面部５０ｃがカムフォロアー３４と係合した状態（図６及び図７に示す）にあるときに、ヘムパンチ３２が予備曲げ位置とされ、凹面部５０ｄがカムフォロアー３４と係合した状態（図８及び図９に示す）にあるときに、ヘムパンチ３２が本曲げ位置とされるようになっている。予備曲げ位置とは、予備曲げ部３２ｂがワークＷの内周側折り曲げ部Ｗａに上方から対向する位置であり、本曲げ位置とは、本曲げ部３２ｃが内周側折り曲げ部Ｗａに上方から対向する位置である。つまり、ドライバカム５０は、ヘムパンチ３２を、予備曲げ位置と本曲げ位置とに切り替えるように構成されている。

図１に示すように、上型２には、下方へ延びる押し切りピン５２が設けられている。この押し切りピン５２は、パッド４５を貫通して下方へ突出しており、第２突出部２１と同一直線上に位置している。押し切りピン５２の下端面が第２突出部２１の上端面に当接するようになっている。

上型２には、可動ピン用ガススプリング５３が設けられている。この可動ピン用ガススプリング５３は、ロッド５３ａが上下方向に伸縮するように配置され、シリンダ５３ｂが上側に位置した状態で上型２に固定されている。ロッド５３ａの下端面は、可動ピン４８の上端面と対向している。

また、図５に示すように、上型２の外周部には、外周予備曲げ用ドライバカム５４が配設されている。この外周予備曲げ用ドライバカム５４の当接押動部５４ａが、上記当接従動部４１に当接して、外周予備曲げパンチ３６がスプリング４３の力に抗してヘミングダイ１０に接近する方向に移動するようになっている。移動した外周予備曲げパンチ３６を同図に仮想線で示す。

外周予備曲げパンチ３６は、予備曲げが終了するとスプリング４３の力によりヘミングダイ１０から離れる方向に移動するようになっている。この外周予備曲げ用ドライバカム５４は、外周予備曲げヘム機構ａ，ｃ，ｅ及び外周角部予備曲げヘム機構ｂ、ｄ毎に複数設けられている。従って、各外周予備曲げ用ドライバカム５４の形状によって、外周予備曲げヘム機構ａ，ｃ，ｅ及び外周角部予備曲げヘム機構ｂ、ｄの作動タイミングや作動量が個別に設定可能となっている。

上型２の外周予備曲げ用ドライバカム５４よりも内周側には、外周予備曲げヘム機構ａ，ｃ，ｅに対応する部位に外周本曲げパンチ５５が配設され、外周角部予備曲げヘム機構ｂ、ｄに対応する部位に外周角部本曲げパンチ（図示せず）が配設されている。

上型２のプレッサー４７、可動ピン４８、ドライバカム５０、可動ピン用ガススプリング５３、押し切りピン５２の上下方向の位置関係は、上型２を下方へ移動させていったときに、まず、プレッサー４７がワークＷに当接してから、ドライバカム５０の下側傾斜面部５０ｂがカムフォロアー３４に係合し、その後、ドライバカム５０の鉛直面部５０ｃがカムフォロアー３４に係合しているときに、可動ピン４８の下端面が第１突出部２０に当接するとともに、可動ピン用ガススプリング５３のロッド５３ａが可動ピン４８の上端部に当接するように設定されている。そして、最後に、ドライバカム５０の凹面部５０ｄがカムフォロアー３４に係合したときに、押し切りピン５２の下端面が第２突出部２１の上端面に当接するようになっている。

また、第１ガススプリング１１の付勢力の下限値は、クッションホルダ５、スライドカム３０、案内機構３１、ヘムパンチ３２及びカムフォロア３４の重量を合計した荷重と、パッド用ガススプリング４６のバネ力とを合わせた荷重がかかったときにクッションホルダ５が下降しないように設定されている。さらに、この第１ガススプリング１１の付勢力の上限値は、パッド用ガススプリング４６及び可動ピン用ガススプリング５３をクッションホルダ５に上方から押し付けたときに、クッションホルダ５が下降するように設定されている。

第２ガススプリング１２の付勢力は、パッド用ガススプリング４６及び可動ピン用ガススプリング５３を上方から押し付けたときにクッションホルダ５が下降しないように設定されている。

次に、上記のように構成されたヘミング加工装置１によりワークＷの内周側折り曲げ部Ｗａ及び外周側折り曲げ部Ｗｂを折り曲げ加工する場合について説明する。ワークＷは、図１及び図４（ａ）に示すように、インナパネルＷ１と、アウタパネルＷ２と、チャンネル部材Ｗ３とが一体化された状態で、かつ、アウタパネルＷ２の外周側及び内周側折り曲げ部Ｗａ、Ｗｂが本体部分から立ち上がるように予めプレス成形された状態で、ロボット（図示せず）により搬送されて、ヘミングダイ１０上に載置される。このとき、アウタパネルＷ２がインナパネルＷ１の下側に位置しており、アウタパネルＷ２がヘミングダイ１０に当接するようになっている。

その後、上型２が駆動装置４によって下降すると、まず、パッド４５のプレッサー４７がインナパネルＷ１に当接する。これにより、ワークＷがヘミングダイ１０に上方から押し付けられて固定される。これがワーク支持工程である。このとき、第１ガススプリング１１の付勢力が上記の如く設定されていることから、クッションホルダ５が下方へ移動せず、初期の位置で保持され、上型２の下降量に対応してパッド用ガススプリング４６が縮んでいく。尚、上型２の下降速度は一定となるように制御されている。

そして、さらに上型２が下降すると、ドライバカム５０の下側傾斜面部５０ｂがカムフォロアー３４に係合し、カムフォロアー３４は、下側傾斜面部５０ｂによってヘミングダイ１０側へ押圧される。これにより、スライドカム３０は、スプリング３１ａによる付勢力に抗してヘミングダイ１０に接近していく。

次いで、図６に示すように、ドライバカム５０の鉛直面部５０ｃがカムフォロアー３４に係合すると、ヘムパンチ３２は予備曲げ位置となり、図４（ｂ）に示すように、予備曲げ部３２ｂがワークＷの内周側折り曲げ部Ｗａの上方に位置するようになる。ヘムパンチ３２は、予備曲げ位置となるまで内周側折り曲げ部Ｗａに接触しない。尚、内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅと、内周角部ヘム機構Ｂ，Ｄとの作動タイミングは、図３に示すように、内周角部ヘム機構Ｂ，Ｅの方が早く移動するように設定されている。このように作動タイミングを設定することで、内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅと、内周角部ヘム機構Ｂ，Ｅとが干渉しないようになっている。上記内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅ及び内周角部ヘム機構Ｂ，Ｄのヘムパンチ３２が予備曲げ位置となった後、パッド４５の可動ピン４８の下端面が第１突出部２０の上端面に当接する。

さらに上型２が下降すると、可動ピン用ガススプリング５３のロッド５３ａが可動ピン４８の上端面に当接する。この間、上型２が下降し続けており、可動ピン用ガススプリング５３の付勢力により、クッションホルダ５が第１ガススプリング１１の付勢力に抗して下方へ押し下げられる。これにより、図７及び図４（ｃ）に示すように、クッションホルダ５に取り付けられているスライドカム３０及びヘムパンチ３２が下降し、予備曲げ部３２ｂが内周側折り曲げ部Ｗａに対し、その先端から基端に向かって押し付けられる。その結果、内周側折り曲げ部Ｗａは、その先端から基端に向かう力を受ける。このとき、内周側折り曲げ部Ｗａがヘミングダイ１０によって基端側から支持されているので、内周側折り曲げ部Ｗａは、力を受けた方向に逃げるようになることはなく、予備曲げ部３２ｂの傾斜角度に沿うように、狙い通りに予備曲げされる。これが予備曲げ工程である。

この予備曲げ工程においては、可動ピン用ガススプリング５３は縮んでおらず、パッド用ガススプリング４６は縮んでいく。また、クッションホルダ５は、第２支持部１５とロッド１２ａとの間に形成されていた隙間Ｌ１だけ下降し、従って、ブロック当接部１６と押し切りブロック１３の間の隙間Ｌ２は、狭くなっている。尚、予備曲げ工程でのヘムパンチ３２の下降量は、隙間Ｌ１の大きさと同じであるため、隙間Ｌ１の大きさによって下降量を任意に設定できる。

また、外周側折り曲げ部Ｗｂにおいては、上型２が下降してくると、図５に示すように、当接従動部４１が、外周予備曲げ用ドライバカム５４の当接押動部５４ａにより、スプリング４３の付勢力に抗して押動される。これにより、外周予備曲げパンチ３６が、図４（ｃ）に仮想線で示すように、ヘミングダイ１０に接近するように移動して、該パンチ３６によって外周側折り曲げ部Ｗｂに側方から力が作用し、外周側折り曲げ部Ｗｂが予備曲げされる。予備曲げ後に外周予備曲げパンチ３６はヘミングダイ１０から離れていく。外周予備曲げ機構ａ，ｃ，ｅと、外周角部予備曲げ機構ｂ，ｄとの作動タイミングは、図３に示すように、外周角部ヘム機構ｂ，ｄの方が早く移動するように設定されている。このように作動タイミングを設定することで、外周予備曲げ機構ａ，ｃ，ｅと、外周角部予備曲げ機構ｂ，ｄとが干渉しないようになっている。また、内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅ及び内周角部ヘム機構Ｂ，Ｄと、外周予備曲げ機構ａ，ｃ，ｅ及び外周角部予備曲げ機構ｂ，ｄとは、同時に予備曲げを行うようになっている。

尚、この外周側折り曲げ部Ｗｂには、側方から力を作用させるようにしているが、プレッサー４７によりアウタパネルＷ２の外周部近傍を押圧するようにしているので、力を受けた方向に移動するように変形することは殆どない。

予備曲げが完了した時点で、図７に示すように、クッションホルダ５の第２支持部１５が第２ガススプリング１２のロッド１２ａに当接して、クッションホルダ５が下方へ移動しなくなる。一方、上型２は下降し続けているので、その下降量に対応して可動ピン用ガススプリング５３及びパッド用ガススプリング４６が縮んでいく。そして、図８に示すように、ドライバカム５０の凹面部５０ｄがカムフォロアー３４に係合すると、スライドカム３０は、スプリング３１ａの付勢力により、ヘミングダイ１０から離れる方向（図８の左側）に移動する。これにより、図４（ｄ）にも示すように、ヘムパンチ３２は、本曲げ位置となり、本曲げ部３２ｃがワークＷの内周側折り曲げ部Ｗａの上方に位置するようになる。この本曲げ位置となった後、押し切りピン５２の下端面が第２突出部２１の上端面に当接する。ヘムパンチ３２は、予備曲げ位置から本曲げ位置に切り替えられる間、内周側折り曲げ部Ｗａに接触しない。

そして、駆動装置４の駆動力が、押し切りピン５２を介してクッションホルダ５に伝達され、クッションホルダ５が第１ガススプリング１１及び第２ガススプリング１２の付勢力に抗して押し下げられる。つまり、クッションホルダ５は、予備曲げ工程よりも大きな力で押し下げられることになる。これにより、図９及び図４（ｅ）に示すように、スライドカム３０及びヘムパンチ３２が下降し、本曲げ部３２ｃが内周側折り曲げ部Ｗａに押し付けられる。よって、内周側折り曲げ部Ｗａが本曲げ部３２ｃにより最終形状とされる。また、この内周側折り曲げ部Ｗａが最終形状とされた時点で、クッションホルダ５のブロック当接部１６が押し切りブロック１３の上端面に当接し、クッションホルダ５がこれ以上下降しなくなる。本発明の押し付け機構Ｆは、上記駆動装置４、可動ピン４８、可動ピン用ガススプリング５３、押し切りピン５２で構成されている。

また、外周側折り曲げ部Ｗｂは、図４（ｅ）に示すように、外周本曲げパンチ５５により下方へ押圧され、最終形状となる。この外周側折り曲げ部Ｗｂの本曲げと、内周側折り曲げ部Ｗａの本曲げとは同時に行われるようになっている。このようにして内周側折り曲げ部Ｗａ及び外周側折り曲げ部Ｗｂの本曲げ工程が完了すると、上型２を上昇させてワークＷを取り出す。

以上説明したように、この実施形態では、ワークＷをヘミングダイ１０により内周側折り曲げ部Ｗａの基端側から支持し、予備曲げ位置にあるヘムパンチ３２が、内周側折り曲げ部Ｗａに対し先端から基端へ向かう力を作用させるようにしている。これにより、予備曲げ工程において、内周側折り曲げ部Ｗａがヘムパンチ３２から力を受けた方向に逃げるようになることはなく、狙い通りの形状に予備曲げできる。その結果、本曲げ部３２ｃによる本曲げも狙い通りの形状にでき、加工精度を十分に高めることができる。

また、複数の内周ヘム機構Ａ，Ｃ，Ｅ及び内周角部ヘム機構Ｂ，Ｄを設け、これらに対応するように、ドライバカム５０を複数設けたので、ワークＷの内周側折り曲げ部Ｗａの形状が部位により異なっている場合に、各部の形状に応じてヘムパンチ３２を独立して移動させることができる。これにより、ワークＷの折り曲げ部Ｗａの全体に折り曲げ力を同じタイミングで作用させて同時に折り曲げ加工できる。よって、各部を別々のタイミングで折り曲げ加工した場合に比べて、内周側折り曲げ部Ｗａの歪みを低減できる。

尚、上記実施形態では、本発明に係るヘミング加工装置及びヘミング加工方法によって自動車のドアを構成するパネルを折り曲げ加工する場合について説明したが、上記ヘミング加工装置及びヘミング加工方法は、自動車のドア以外にも、金属製の各種パネルを折り曲げ加工する際に用いることができる。

また、上記第１ガススプリング１１、第２ガススプリング１２、パッド用ガススプリング４６及び可動ピン用ガススプリング５３は、コイルバネ等の弾性部材で構成してもよい。

以上説明したように、本発明に係るヘミング加工装置及びヘミング加工方法は、例えば、自動車のドアを構成するパネルを折り曲げ加工する場合に適している。

本発明の実施形態に係るヘミング加工装置の断面図である。 ヘミング加工装置の下型の平面図である。 ヘミング加工装置の加工状態を示す要部の平面図であり、（ａ）は、内周角部ヘム機構及び外周角部予備曲げ機構が作動した状態を示し、（ｂ）は、内周ヘム機構及び外周予備曲げ機構が作動した状態を示している。 ワークの加工手順を示す拡大断面図であり、（ａ）は、ワークをヘミングダイに載置した状態を示し、（ｂ）は、ヘムパンチが予備曲げ位置にある状態を示し、（ｃ）は、予備曲げが完了した状態を示し、（ｄ）は、ヘムパンチが本曲げ位置にある状態を示し、（ｅ）は、本曲げが完了した状態を示している。 ヘミング加工装置の外周部分を示す断面図である。 ヘミングダイが予備曲げ位置にある状態の図１相当図である。 予備曲げが完了した状態の図１相当図である。 ヘミングダイが本曲げ位置にある状態の図１相当図である。 本曲げが完了した状態の図１相当図である。

符号の説明

１ ヘミング加工装置
２ 上型（第２型）
３ 下型（第１型）
４ 駆動装置
５ クッションホルダ
１０ ヘミングダイ
３０ スライドカム
３１ 案内機構
３２ ヘムパンチ
３２ｂ 予備曲げ部
３２ｃ 本曲げ部
５０ ドライバカム
Ａ，Ｃ，Ｅ 内周ヘム機構
Ｂ，Ｄ 内周角部ヘム機構
ａ，ｃ，ｅ 外周予備曲げ機構
ｂ、ｄ 外周角部予備曲げ機構
Ｆ 押し付け機構
Ｗ ドア（ワーク）
Ｗ１ インナパネル
Ｗ２ アウタパネル
Ｗ３ チャンネル部材
Ｗａ 内周側折り曲げ部
Ｗｂ 外周側折り曲げ部

Claims (3)

1. 第１型と、該第１型に対向するように配置された第２型とを備え、ワークの本体部分から立ち上がるように予め成形された折り曲げ部を折り曲げ加工するように構成されたヘミング加工装置において、
   上記第１型は、上記ワークをその折り曲げ部の基端側から支持するヘミングダイと、上記ワークの折り曲げ部を折り曲げ加工する予備曲げ部及び本曲げ部を有するヘムパンチと、該ヘムパンチを支持するスライドカムと、該スライドカムを上記折り曲げ部に接離する方向に案内する案内機構と、該案内機構を支持するクッションホルダとを備え、
   上記第２型は、上記スライドカムに係合するドライバカムと、上記ヘムパンチに対して上記折り曲げ部への押し付け力を作用させる押し付け機構とを備え、
   上記ドライバカムは、上記スライドカムを移動させることにより、上記ヘムパンチを、上記予備曲げ部が上記ワークの折り曲げ部に対向するように位置する予備曲げ位置と、上記本曲げ部が上記ワークの折り曲げ部に対向するように位置する本曲げ位置とに切り替えるように構成され、
   上記押し付け機構は、上記ヘムパンチが予備曲げ位置にあるときに、上記ワークの折り曲げ部に対し先端から基端へ向かう押し付け力を作用させるように構成されていることを特徴とするヘミング加工装置。
2. 請求項１に記載のヘミング加工装置において、
   第１型は、複数のヘムパンチと、該ヘムパンチ毎に独立した複数のスライドカム及び案内機構とを備え、
   第２型は、各スライドカムに係合するドライバカムを複数備えていることを特徴とするヘミング加工装置。
3. 第１型と、該第１型に対向するように配置された第２型とを用意し、ワークの本体部分から立ち上がるように予め成形された折り曲げ部を折り曲げ加工するヘミング加工方法であって、
   上記第１型のヘミングダイによって上記ワークを折り曲げ部の基端側から支持するワーク支持工程と、
   ワーク支持工程の後、上記第１型のヘムパンチが有する予備曲げ部を、上記ワークの折り曲げ部に対向するように配置した後、上記ヘムパンチを該折り曲げ部に対しその先端から基端へ押し付けて予備曲げする予備曲げ工程と、
   予備曲げ工程の後、上記ヘムパンチが有する本曲げ部を、上記ワークの折り曲げ部に対向するように配置した後、上記ヘムパンチを該折り曲げ部に押し付けて本曲げする本曲げ工程とを備えていることを特徴とするヘミング加工装置。

Images