JP2010089158A

JP2010089158A - しごき加工装置、しごき加工方法、および成形加工品

Info

Publication number: JP2010089158A
Application number: JP2008264491A
Authority: JP
Inventors: Suguru Tsuchiya; 卓土屋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2010-04-22

Abstract

【課題】一度のしごき加工で、ワークの板厚を複数の方向に沿って変化させることができるしごき加工装置を提供すること。
【解決手段】プレス機１０は、互いに略直交する対向成形面３０Ａおよび平行成形面３０Ｂを有する上型３０と、上型３０の対向成形面３０Ａに対向する対向成形面２０Ａ、および、上型３０の平行成形面３０Ｂに平行な平行成形面２０Ｂを有する下型２０と、上型３０と下型２０との間にワークを挟持するように上型３０を昇降する昇降機構４０と、を備える。上型３０の平行成形面３０Ｂは、下型２０の平行成形面２０Ｂに対するクリアランスが第１所定値ｃ_１となる第１平行成形面６１１と、下型２０の平行成形面２０Ｂに対するクリアランスが第２所定値ｃ_２となる第２平行成形面６２１と、第１平行成形面６１１から第２平行成形面６２１に至る第３平行成形面６３１と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、しごき加工装置、しごき加工方法、および成形加工品に関する。詳しくは、平板状のワークをしごき加工するしごき加工装置、しごき加工方法、および成形加工品に関する。

従来より、自動車の安全性能を確保しつつ軽量化を図るため、車体を構成するパネル部材の一部の板厚を変更することが要請されている。

そこで、例えば、テーラードブランク材を用いることが提案されている。このテーラードブランク材は、板厚の異なる複数種類の板材を溶接により接合することで形成される。
しかしながら、この手法では、板材を接合するための設備が必要となり、コスト高となる。また、材料の接合部では、強度が低下したり、成形性が低下したりするため、成形金型の構造が複雑化する、という問題がある。

また、しごき加工が提案されている。しごき加工とは、所定の板厚の板材の少なくとも一部を工具でしごくことにより、このしごいた部分の板厚を薄くする加工である。

しごき加工の手法としては、例えば、せん断加工用のプレス機を用いて、このプレス機の一対の金型同士の隙間にワークを挟み込んで、上下方向に相対移動することにより、しごき加工を行う（特許文献１参照）ものがある。
このような手法によれば、板状のワークの一部を薄くして、複数の板厚を有する板材を形成できる。よって、テーラードブランク材のように接合部が生じず、接合部で強度が低下するのを防止できる。
特開２００６−２９７４６１号公報

以上の特許文献１の手法では、板状のワークを搬送方向にのみしごき加工する。よって、一度のしごき加工で、ワークの板厚は一方向に沿って変化することになる。
しかしながら、近年、自動車をより軽量化することが要請されており、そのため、短いサイクルタイムで、板厚がより複雑に変化する板材を製造する必要がある。具体的には、一度のしごき加工で、ワークの板厚を、搬送方向だけではなく、搬送方向以外の方向にも沿って変化させる必要がある。

本発明は、一度のしごき加工で、ワークの板厚を複数の方向に沿って変化させることができる、しごき加工装置、しごき加工方法、および成形加工品を提供することを目的とする。

本発明のしごき加工装置（例えば、後述のプレス機１０）は、互いに略直交する対向成形面（例えば、後述の対向成形面３０Ａ）および平行成形面（例えば、後述の平行成形面３０Ｂ）を有する第１金型（例えば、後述の上型３０）と、前記第１金型の対向成形面に対向する対向成形面（例えば、後述の対向成形面２０Ａ）、および、前記第１金型の平行成形面に平行な平行成形面（例えば、後述の平行成形面２０Ｂ）を有する第２金型（例えば、後述の下型２０）と、前記第１金型と前記第２金型との間にワークを挟持するように、前記第１金型および第２金型のうち少なくとも一方を移動する移動装置（例えば、後述の昇降機構４０）と、を備え、前記第１金型の平行成形面は、前記第２金型の平行成形面に対するクリアランスが第１所定値となる第１平行成形面（例えば、後述の第１平行成形面６１１）と、前記第２金型の平行成形面に対するクリアランスが第２所定値となる第２平行成形面（例えば、後述の第２平行成形面６２１）と、前記第１平行成形面から前記第２平行成形面に至る第３平行成形面（例えば、後述の第３平行成形面６３１）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、以下の手順で、しごき加工を行う。
まず、平板状のワークを第１金型と第２金型との間に配置する。
次に、移動装置により、第１金型および第２金型のうち少なくとも一方を移動する。

すると、第１金型の対向成形面と第２金型の対向成形面との間でワークが挟持されるとともに、第１金型の平行成形面と第２金型の平行成形面との間でワークがしごき加工される。これにより、ワークの挟持される部分としごき加工される部分とで板厚を変化させることができる。

ここで、第１金型の第１平行成形面の第２金型の平行成形面に対するクリアランスと、第１金型の第２平行成形面の第２金型の平行成形面に対するクリアランスと、を異ならせた。よって、ワークのしごき加工される部分の中でも、板厚を変化させることができる。
したがって、一度のしごき加工で、ワークの板厚を複数の方向に沿って変化させることができる。

本発明によれば、第１金型の対向成形面と第２金型の対向成形面との間でワークが挟持されるとともに、第１金型の平行成形面と第２金型の平行成形面との間でワークがしごき加工される。これにより、ワークの挟持される部分としごき加工される部分とで板厚を変化させることができる。また、第１金型の第１平行成形面の第２金型の平行成形面に対するクリアランスと、第１金型の第２平行成形面の第２金型の平行成形面に対するクリアランスと、を異ならせた。よって、ワークのしごき加工される部分の中でも、板厚を変化させることができる。したがって、一度のしごき加工で、ワークの板厚を複数の方向に沿って変化させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係るしごき加工装置としてのプレス機１０の正面図である。図１（ｂ）は、プレス機１０のＡ−Ａ断面図である。
このプレス機１０は、ワークの少なくとも一部を薄肉化するしごき加工を行う。
プレス機１０は、第２金型としての下型２０と、下型２０の上方に配置された第１金型としての上型３０と、この上型３０を下型２０に対して接近または離隔させる移動装置としての昇降機構４０と、これらを制御する制御装置５０と、を有する。

下型２０は、平板状の基部２１と、この基部２１の中央に立設された突部２２と、を備える。
突部２２は、断面矩形状であり、ワークの搬送方向に沿って延びている。この突部２２の上面は、対向成形面２０Ａであり、この突部２２の両側面は、平行成形面２０Ｂである。したがって、対向成形面２０Ａと平行成形面２０Ｂとは、互いに略直交している。

上型３０は、基部３１と、この基部３１の下面に沿って移動可能な一対のスライド部３２と、を備える。
スライド部３２は、それぞれ、断面略矩形状であり、ワークの搬送方向に沿って延びている。
基部３１の下面のうち一対のスライド部３２同士の間の部分は、下型２０の対向成形面２０Ａに対向する対向成形面３０Ａである。また、スライド部３２の互いに対向する側面は、下型２０の平行成形面２０Ｂに平行な平行成形面３０Ｂである。

昇降機構４０は、対向成形面２０Ａ、３０Ａ同士が面外方向から接近し、かつ、平行成形面２０Ｂ、３０Ｂ同士が面内方向から接近するように、上型３０を昇降させる。

以下、スライド部３２の構成について説明する。
各スライド部３２は、第１平行成形面６１１を有する第１スライド部６１と、この第１スライド部６１を上型３０の基部３１に対して相対移動させる第１送りねじ機構７１と、第２平行成形面６２１を有する第２スライド部６２と、この第２スライド部６２を上型３０の基部３１に対して相対移動させる第２送りねじ機構７２と、第３平行成形面６３１を有する第３スライド部６３と、この第３スライド部６３を上型３０の基部３１に対して相対移動させる第３送りねじ機構７３と、を備える。

以上の第１平行成形面６１１、第２平行成形面６２１、および第３平行成形面６３１は、上型３０の基部３１に沿って連続しており、上述の平行成形面３０Ｂを構成している。

一対の第１スライド部６１の第１平行成形面６１１同士は、対向して配置されており、第１送りねじ機構７１を駆動することにより、接近または離間する。
一対の第２スライド部６２の第２平行成形面６２１同士は、対向して配置されており、第２送りねじ機構７２を駆動することにより、接近または離間する。
一対の第３スライド部６３の第３平行成形面６３１同士は、対向して配置されており、第３送りねじ機構７３を駆動することにより、接近または離間する。

本実施形態では、第１平行成形面６１１の平行成形面２０Ｂに対するクリアランスは、第１所定値ｃ_１となり、第２平行成形面６２１の平行成形面２０Ｂに対するクリアランスは、第１所定値ｃ_１よりも大きい第２所定値ｃ_２となっている。

以上のプレス機１０の動作は、以下のようになる。
まず、上型３０を上昇させておき、下型２０と上型３０との間に鋼板Ｗを配置する。
具体的には、図２（ａ）に示すように、下型２０の突部２２上に、ワークとしての平板状の鋼板Ｗを載置する。
次に、上型３０を下降させる。すると、下型２０の突部２２は、上型３０の一対のスライド部３２の間に収容されて、図２（ｂ）に示すように、鋼板Ｗは、断面コの字形状の長尺状に加工される。

例えば、鋼板Ｗを、図３（ａ）に示すように、板厚ｔ、下辺Ｗ_２、上辺Ｗ_１、長さ（高さ）Ｌの台形状とする。

この鋼板Ｗをプレス成形して、図３（ｂ）に示すように、成形品Ｗを形成する。図３（ｂ）は、成形品Ｗを展開した図である。成形品Ｗは、展開した状態では、下辺Ｗ_２´、上辺Ｗ_１´、長さ（高さ）Ｌの台形状となる。
この成形品Ｗは、具体的には、平板状の第１基部８１と、この基部に略直交する一対の平板状の第２基部８２と、を備える。第２基部８２は、第１基部８１に沿って並んで配置された第１部分８２１および第２部分８２２を備える。

成形品Ｗの第１基部８１は、中央の幅Ｗ_３、長さＬ、板厚ｔの部分であり、プレス成形時に、対向成形面２０Ａ、３０Ａで挟まれており、板厚が変化していない。
成形品Ｗの第１部分８２１は、図３（ｂ）中左側上下の板厚ｔ_１の部分であり、プレス成形時に、第１平行成形面６１１と平行成形面２０Ｂとでしごき加工されて、板厚がｔよりも小さいｔ_１となっている。
成形品Ｗの第２部分８２２は、図３（ｂ）中右側上下の板厚ｔ_２の部分であり、プレス成形時に、第２平行成形面６２１と平行成形面２０Ｂとでしごき加工されて、板厚がｔよりも小さくｔ_１よりも大きいｔ_２となっている。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）まず、平板状の鋼板Ｗを下型２０と上型３０との間に配置する。次に、昇降機構４０により、対向成形面２０Ａ、３０Ａ同士が面外方向から接近しかつ平行成形面２０Ｂ、３０Ｂ同士が面内方向から接近させる。

すると、下型２０の対向成形面２０Ａと上型３０の対向成形面３０Ａとの間で鋼板Ｗが挟持されるとともに、下型２０の平行成形面２０Ｂと上型３０の平行成形面３０Ｂとの間で鋼板Ｗがしごき加工される。これにより、鋼板Ｗの挟持される部分としごき加工される部分とで板厚を変化させることができる。

ここで、上型３０の第１平行成形面６１１の下型２０の平行成形面２０Ｂに対するクリアランスと、上型３０の第２平行成形面６２１の下型２０の平行成形面２０Ｂに対するクリアランスと、を異ならせた。よって、鋼板Ｗのしごき加工される部分の中でも、板厚を変化させることができる。
したがって、一度のしごき加工で、鋼板Ｗの板厚を複数の方向に沿って変化させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

本発明の一実施形態に係るしごき加工装置の正面図および断面図である。前記実施形態に係るしごき加工装置の動作を示す正面図である。前記実施形態に係るしごき加工装置により加工したワークの具体例を示す図である。

符号の説明

Ｗ鋼板（ワーク）
ｃ_１第１所定値
ｃ_２第２所定値
１０プレス機（しごき加工装置）
２０下型（第２金型）
２０Ａ対向成形面
２０Ｂ平行成形面
３０上型（第１金型）
３０Ａ対向成形面
３０Ｂ平行成形面
４０昇降機構（移動装置）
６１１第１平行成形面
６２１第２平行成形面
６３１第３平行成形面

Claims

互いに略直交する対向成形面および平行成形面を有する第１金型と、
前記第１金型の対向成形面に対向する対向成形面、および、前記第１金型の平行成形面に平行な平行成形面を有する第２金型と、
前記第１金型と前記第２金型との間にワークを挟持するように、前記第１金型および第２金型のうち少なくとも一方を移動する移動装置と、を備え、
前記第１金型の平行成形面は、前記第２金型の平行成形面に対するクリアランスが第１所定値となる第１平行成形面と、前記第２金型の平行成形面に対するクリアランスが第２所定値となる第２平行成形面と、前記第１平行成形面から前記第２平行成形面に至る第３平行成形面と、を備えることを特徴とするしごき加工装置。