JP2009113078A - プレス成形用金型 - Google Patents

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Abstract

【課題】プレス成形用金型に関し、負角成形にあたって従来よりも更に成形条件が厳しいプレス加工を可能にするとともに、金型の小分割を避け且つ回動カムの中心軸を水平に設定できるようにする。
【解決手段】負角成形用のプレス金型1であって、上型2に固着されて上下に昇降自在なパッド3と、上型2若しくは下型14に支持されると共にカム面4a、4bに沿って横方向にスライドする、一端部に寄曲げ刃4cを有するスライドカム4と、ワークの負角部を形成する寄曲げ部5aを有するとともにスライドカム4用のカム面5bを有して全体が回動手段6により回動する回動カム5と、パッド3の下位置に配置され上部にワーク用の保持部7aを有し回動カム5に保持されるスライド体7と、スライド駆動手段8とから構成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、自動車用パネルを負角成形にて曲げ加工等するプレス成形用金型に関するものである。

従来、自動車用のボデーサイドアウターにおけるピラーは、その断面形状が複雑であり、金型成形にては、図8(A)に示すように、下型における固定ポンチ16aの上部に素材を保持する保持部16bとこの保持部16bに連なる円弧面からなるカム溝を有する下型に、前記カム溝に回動自在に挿入されその一端に寄曲げ部17aを有する円柱状の回転カム17を有して、この回転カム17の上方で昇降自在で且つ横方向にスライド自在にされ先端に寄曲げ刃を有するとともに前記素材を挟持する方向に回転させる吊りカムと、前記下型の保持部16bの上方に昇降自在に配置されたパッドでなり、前記ピラー(ワーク12)を回転カム17により複雑に曲げ加工するプレス用金型(円柱カム方式)が知られている(特許文献1参照)。
特公昭63−11089号公報

しかし、従来のプレス成形用金型を用いても、前記ピラーの断面形状が、更に複雑になり、従来の金型では負角成形が困難となってきている。例えば、図8(B)に示すように、形状も細く曲げが深いので、保持部である固定用ポンチ16aが存在する幅も設定できなくなり、パネル取り出し用の隙間18を設けると、その空隙が大きくなってピラー素材を上型のパッドでしっかりと押さえることができなくなって、パネル成形品質の低下を招くことになる。このように、ワークの曲面形状の曲げが深く、且つ、上下方向の高低差が大きいと、固定用ポンチと回転カムとの分割ラインが各断面で高さが異なり、一断面では設計不可能となり、例えば、成形加工の工程を分割したり、図9に示すように、フロントピラーやルーフ,リア等に前記円柱カム方式の金型(A〜D)20を分割し、各ワークの傾斜に沿わせて配置したりして、成形しなければならないという課題がある。本発明に係るプレス成形用金型は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係るプレス成形用金型の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、
負角成形用のプレス金型であって、
上型に固着されて上下に昇降自在なパッドと、
前記上型若しくは下型に支持されると共にカム面に沿って横方向にスライドするように支持され一端部に寄曲げ刃を有するスライドカムと、
ワークの負角部を形成する寄曲げ部を有するとともに前記スライドカム用のカム面を有して全体が回動手段により回動する回動カムと、
前記パッドの下位置に配置され上部にワーク用の保持部を有し前記回動カムの寄曲げ部側に配置され且つスライド自在に保持されるとともに当該回動カムと共に回動するスライド体と、
前記回動カムをワーク加工位置に回動させる回動手段と、
前記スライド体を、前記回動カムと共に該スライド体が加工位置に回動した後に上方向にスライドさせるスライド駆動手段とから構成されていることである。

前記回動カムは、回動中心を軸にして回動するものであり、回動手段は、前記回動カム下に設けられ水平に移動するスライドブロックのテーパ部が前記回動カムの下部に当接して押し上げることで回動させるものであることが好ましい。

また、前記スライド駆動手段は、スライド体を上方向にスライドさせるカム面を有して横方向に移動自在なカムスライドと、該カムスライドを常に付勢して元の位置に復帰させる弾性手段と、上型に固着されているとともに前記カムスライドを横方向に強制的に移動させる上型ドライバとで構成されていることを含むものである。

本発明のプレス成形用金型によれば、従来例に示した様な回転カムによる円柱カム方式の金型でも不可能であった曲げの深い負角成形が、本発明のプレス金型によって曲加工が可能となったばかりでなく、従来、品物を取り出すために必要な形状スキが無くなったので、パネル品質が飛躍的に向上する。また、図6に示すように、従来は金型を小分割せざるを得なかった場合でも本発明に係るプレス成形用金型ではその必要が無く、金型の分割を最小限に押さえることができて、コストが大幅に削減される。更に、側面方向でパネルに沿って金型の回動中心の軸を傾斜させることなく、図7に示すように、該回動中心の軸を水平にして設定が可能となるので、金型製作コストを大幅に低減させることができる。

本発明に係るプレス成形用金型1は、図1に示すように、例えば、自動車用パネル等を複雑な断面形状に形成する負角成形用のプレス金型であって、この金型の概略構成について、スライドカムを吊りカムとした一例で説明すると、まず、上型2に固着されて上下に昇降自在なパッド3と、スライドカムである吊りカム4と、回動カム5と、回動手段6と、スライド体7と、スライド駆動手段8とがある。なお、前記スライドカムは、前記吊りカム4の場合に限定されず、下型に支持されスライド自在にされる場合もある。

前記各構成物品の詳細について説明すると、前記上型2に吊持されて昇降自在であると共にカム面4a,4bに沿って横方向にスライドするように支持され一端部に寄曲げ刃4cを有する吊りカム4がある。曲げ加工対象物のワークの負角部を形成する寄曲げ部5aを有するとともに前記吊りカム用のカム面5bを有して全体が回動手段6により回動中心5cを中心にして回動する回動カム5がある。

更に、前記パッド3の下位置に配置され上部にワーク用の保持部7aを有し前記回動カム5の寄曲げ部5a側に配置され、且つ、斜め上方にスライド自在に保持されるとともに当該回動カム5と共に前記回動中心5cを中心にして回動するスライド体7がある。このスライド体7の保持部7aにおける端面と、回動カム5の寄曲げ部5aの端面とが、図1に示すように、摺接している。前記保持部7aの上面が斜め上方にスライドして、前記寄曲げ部5aの上面と揃い、ワーク12の加工面となる。

そして、前記回動カム5をワーク加工位置に回動させる、例えば、エアーシリンダーで駆動される回動手段6と、前記スライド体7を、前記回動カム5と共に該スライド体7が加工位置に回動した後に斜め上方向にスライドさせるスライド駆動手段8とがあって、このプレス成形金型1が構成されている。

前記回動カム5は、回動中心5cを軸にして回動するものであり、前記回動手段6は、一例として前記回動カム5の下に設けられ、エアーシリンダー6aで水平に移動するスライドブロック6bのテーパ部6cが前記回動カム5の下部のスライドプレート5dに当接して、押し上げることで回動させるものである。

スライド駆動手段8は、一例として、スライド体7を上方向にスライドさせるカム面9aを有して前記回動カム5の端部に支持され横方向に移動自在なカムスライド9と、該カムスライド9を常に付勢して(図1では、左方向に付勢する)元の位置に復帰させる、例えば、コイルスプリングである弾性手段10と、前記カムスライド9のカム面9bに当接してこれを横方向に強制的に移動させるカム面11aを有するとともに上型2に固着されている上型ドライバ11とで構成されている。

以上のように構成されたプレス成形用金型1の使用方法について、図1〜図を参照して説明する。図1刃、上型2が上死点の位置にあり、前記パッド3,吊りカム4,上型ドライバ11が共に上死点の位置にある。この状態が初期位置である。この状態から、ボデーサイドアウター等のワーク12が金型内に投入され、最初にプレス成形用金型1の回動手段6を駆動させる。

前記回動手段6が駆動されシリンダーロッド先端のスライドブロック6bがプレート13上を、図1中において左方向にスライドする。このスライドブロック6bのテーパ部6cがスライドプレート5dに当接してこれを斜めに押し上げ、更にスライドブロック6bの上面に載せる。これにより、回動カム5が回動中心5cを中心にして時計方向に回転する。

前記回動カム5が時計方向に所望の回転をすることで、この回動カム5に支持されている前記スライド体7及びカムスライド9も回転し、カムスライド9の側方端面9cが上型2の下降方向と平行になる。

次に、上型2が下型14に向かって降下する。まず、上型ドライバ11のカム面11aが、カムスライド9のカム面9bに当接して、当該カムスライド9を、弾性手段10の付勢力に抗して右横にスライドさせる。同時に、カム面9aの移動によりスライド体7が斜め上方に押し上げられ、保持部7aの上面が寄曲げ部5aの上面と揃って、ワーク12の下面にこの両者が当接して下から支持するようになる。

そして、スプリング15(図1参照)等で支持されたパッド3がワーク12を上から圧接する。更に、前記上型2が降下して、上型ドライバ11は、上下方向の時間的なタイミングを図る直線部11bでカムスライド9の直線部9cと摺接して、カムスライド9をスライドさせた状態に維持し、一方、吊りカム4は、回動カム5のカム面5bにカム面4aが当接し、更に上型2に押し込まれることで、斜め下に向かって図2中で左方向にスライドされる。

こうして、吊りカム4の寄曲げ刃4cが、回動カム5の寄曲げ部5aにワーク12を挟装して押し、曲げ加工する。これによって、深い曲げ加工ができる。

この後、図3に示すように、上型2が上昇すると、吊りカム4と上型ドライバ11が同時に移動し、寄曲げ刃4cが寄曲げ部から離隔し、上型ドライバ11の直線部11bからカム面11aに移ると、前記カムスライド9が弾性縦断10に付勢されて左横方向に移動する。それにより、スライド体7がカム面9aが左に逃げるので斜め下に降下する。よって、ワーク12の下面から保持部7aが離隔する。そして、パッド3がスプリング15等を介して上に引き上げられる。

次に、図4に示すように、上型2が更に上に上昇して、上型ドライバ11及び吊りカム4が上に移動する。そして、回動手段6によって、スライドブロック6bを右方向に回動手段6のエアシリンダー6aで後退させる。これにより、回動中心5cを中心にして回動カム5が反時計方向に回転し、寄曲げ部5aが前記ワーク12の内側から離隔される。その結果、図4に示すように、ワーク12の下に十分なパネル取出し用の空間が確保される様になり、このような深い曲げにした負角成形が可能となったのである。

前記ワーク12が金型から取り出されると、図1に示した初期状態に戻るのである。このように、本発明に係るプレス成形用金型1では、回動する回動カム5を用いて、該回動カム5に上下方向にスライドするスライド体7にワーク用の保持部7aを設けることで、ワーク12が曲げ成形された後に、前記保持部7aを最初に離隔させて、その後に、保持部7aが離隔してできる空間に寄曲げ部5aを回転させて離隔させる様にしたものである。

本発明の他の実施例としては、図5に示すように、ワーク12aに対して、固定ポンチ16が有り、上下斜めにスライドするスライド体7の保持部7aが有り、回動カム5の寄曲げ部5aがあり、下型に支持されて回動カム5の上を横方向にスライドするスライドカム4dとがある場合のプレス成形用金型1aで、回動中心5cを適宜位置に設定することで、前記実施例と同様にして、回動カム5を反時計方向に回転させて、ワーク12aの下面から寄曲げ部5aを離間させて、パネル取出し用の隙間を確保できるものである。

本発明に係るプレス成形用金型1の全体構成を示す概略構成断面図である。 同本発明のプレス成形用金型1の使用方法を説明する図であり、ワーク12を曲げ加工している様子の断面図である。 同本発明に係るプレス成形用金型1の使用状態における、曲げ加工が終了して、上型2を昇降させている途中の図である。 同本発明に係るプレス成形用金型1の使用状態における、曲げ加工が終了して、上型2を昇降させ終了し、初期状態に戻った状態の図である。 同本発明の他の実施例に係るプレス成形用金型1aの概略構成断面図である。 本発明のプレス成形用金型1の使用状態を示す平面図である。 同プレス成形用金型1により、回動中心5cの軸を、曲面形状のワークに対して水平に設定できる様子を示す正面図である。 従来例に係るプレス成形金型の使用状態を示す一部概略構成断面図(A)と、ワーク12の曲げ加工が更に深くなった場合の状態を示す説明図(B)とである。 同従来例の金型(A〜D)を小分割して配置し、ワークを成形する場合を示す正面図である。

符号の説明

1,1a プレス成形用金型、
2 上型、
3 パッド、
4 吊りカム、 4a,4b カム面、
4c 寄曲げ刃、 4d スライドカム、
5 回動カム、 5a 寄曲げ部、
5b カム面、 5c 回動中心、
6 回動手段、 6a エアーシリンダー、
6b スライドブロック、 6c テーパ部、
7 スライド体、 7a 保持部、
8 スライド駆動手段、
9 カムスライド、 9a,9b カム面、
9c 側方端面、
10 弾性手段、
11 上型ドライバ、 11a カム面、
11b 直線部、
12 ワーク、
13 プレート、
14 下型、
15 スプリング、
16a 固定ポンチ、 16b 保持部、
17 回動カム、
18 隙間、
20 円柱カム方式の金型。

Claims (3)

  1. 負角成形用のプレス金型であって、
    上型に固着されて上下に昇降自在なパッドと、
    前記上型若しくは下型に支持されると共にカム面に沿って横方向にスライドするように支持され一端部に寄曲げ刃を有するスライドカムと、
    ワークの負角部を形成する寄曲げ部を有するとともに前記スライドカム用のカム面を有して全体が回動手段により回動する回動カムと、
    前記パッドの下位置に配置され上部にワーク用の保持部を有し前記回動カムの寄曲げ部側に配置され且つスライド自在に保持されるとともに当該回動カムと共に回動するスライド体と、
    前記回動カムをワーク加工位置に回動させる回動手段と、
    前記スライド体を、前記回動カムと共に該スライド体が加工位置に回動した後に上方向にスライドさせるスライド駆動手段とから構成されていること、
    を特徴とするプレス成形用金型。
  2. 回動カムは、回動中心を軸にして回動するものであり、回動手段は、前記回動カム下に設けられ水平に移動するスライドブロックのテーパ部が前記回動カムの下部に当接して押し上げることで回動させるものであること、
    を特徴とする請求項1に記載のプレス成形用金型。
  3. スライド駆動手段は、スライド体を上方向にスライドさせるカム面を有して横方向に移動自在なカムスライドと、該カムスライドを常に付勢して元の位置に復帰させる弾性手段と、上型に固着されているとともに前記カムスライドを横方向に強制的に移動させる上型ドライバとで構成されていること、
    を特徴とする請求項1に記載のプレス成形用金型。
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