JP2011078992A - ヘミング加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの縁部を折り返し状態とする予備曲げ加工を行い、前記予備曲げ加工された縁部に対し、さらに押し曲げて本加工を施すヘミング加工装置において、予め折り曲げ成形された前記ワークの本体と縁部とのなす角度に拘わらず、確実かつ容易に予備曲げ加工を施すことのできるヘミング加工装置を提供する。
【解決手段】ワークＷ１を保持する下型２と、断面円弧状に形成され、その円弧中心を軸として前記下型に対し回動自在に設けられた前記予備曲げ加工のためのプリ刃７とを備え、前記プリ刃は、回動することにより一方の円弧斜面７ｃが前記ワークの縁部Ｗ１ａに当接し、該縁部に対し、その折り曲げ方向に沿った押圧力を加える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車のボディを形成するパネルの縁部を折り曲げ加工（ヘミング加工）するヘミング加工装置に関する。

自動車の製造工程において、例えばドアパネルを形成する場合、インナパネルの縁部に対しアウタパネルの縁部（ヘムフランジと呼ぶ）を折り曲げて狭持し、一体のパネルとする所謂ヘミング加工が行われる。
このヘミング加工にあっては、特許文献１に記載されているように、予備曲げ加工と、最終形状となるまで曲げ加工を行う本加工の２つの加工段階を経て完了する。

即ち、ヘミング加工では、最初に図５（ａ）に示すようにアウタパネルＷ１とインナパネルＷ２とが位置合わせされた状態となされる。ここで、アウタパネルＷ１のヘムフランジＷ１ａは、インナパネルＷ２側に所定角度（例えば９０°）に予め折り曲げ成形された状態で設置される。
次いで、図５（ｂ）に示すように、アウタパネルＷ１のヘムフランジＷ１ａを所定角度（例えば３０°〜４５°）に折り返した状態とする予備曲げ加工が行われる。
そして、最後に、図５（ｃ）に示すように、ヘムフランジＷ１ａを上方から押し潰し、ヘムフランジＷ１ａによってインナパネルＷ２の縁部Ｗ２ａを狭持させる本加工が行われる。

ところで、図６に示す従来のヘミング加工装置５０においては、下型５１に対し上型５２が下降移動する過程において、前記予備曲げ加工と本加工とが連続して行われる。
具体的に説明すると、下型５１には予備曲げ加工のためのプリ加工ユニット５３が設けられている。このプリ加工ユニット５３には、アウタパネルＷ１のヘムフランジＷ１ａに対し、側方から直線的に進退移動することにより押圧し、押し曲げるためのプリ刃５４が設けられている。

一方、下型５１に対向して設けられた上型５２には、下方に向けてカムドライバ５７が延設され、その下端部には、側方に山型に突出するカム５７ａが形成されている。
このカム５７ａは、前記プリ加工ユニット５３に接することで連動し、プリ刃５４を直線的に進退移動させるようになされている。さらに、上型５２には、予備曲げ加工後のヘムフランジＷ１ａに対し、さらに上方から押圧する本加工のためのヘム刃５８が設けられている。

このような従来のヘム加工装置５０においては、先ず、図６（ａ）に示すように、下型５１に対しアウタパネルＷ１とインナパネルＷ２とが位置合わせされ、プレッシャーパッド５５により固定される。
上型５２の下降移動の開始後、カムドライバ５７のカム５７ａがプリ加工ユニット５３に当接し、カム５７ａの下降移動に連動してプリ加工ユニット５３が駆動される。
即ち、プリ加工ユニット５３の駆動により、プリ刃５４が側方（斜め下方）に直線移動し、図６（ｂ）に示すようにアウタパネルＷ１のヘムフランジＷ１ａを押圧して折り返し、予備曲げ加工が行われる。

そして、図６（ｃ）に示すように、上型５２がさらに下降移動すると、プリ加工ユニット５３に対するカム５７ａの連動が解除され、プリ刃５４が元の位置に戻されると共に、上型５２に設けられたヘム刃５８が上方からヘムフランジＷ１ａを押し潰し、本加工が完了する。

特開平６−２３８３５３号公報

ところで、図７に示すように、予備曲げ加工前において予め折り曲げ成形されたヘムフランジＷ１ａのヘムフランジ角度αは、ワークの種類によって様々な角度を取り得る。
一方、図６に示した予備曲げ加工のための構成にあっては、ヘムフランジＷ１ａに対するプリ刃５４の押圧方向βが予め決められている。
そのため、前記ヘムフランジ角度αが鈍角の場合には、ヘムフランジＷ１ａの先端に対するプリ刃５４の直線的な押圧方向βが、ヘムフランジＷ１ａの面に沿った方向に近いものとなる。この場合、プリ刃５４の進入方向がヘムフランジＷ１ａに対して座屈方向となり、予備曲げ加工が困難になるという課題があった。

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、ワークの縁部を折り返し状態とする予備曲げ加工を行い、前記予備曲げ加工された縁部に対し、さらに押し曲げて本加工を施すヘミング加工装置において、予め折り曲げ成形された前記ワークの本体と縁部とのなす角度に拘わらず、確実かつ容易に予備曲げ加工を施すことのできるヘミング加工装置を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係るヘミング加工装置は、縁部が予め折り曲げ成形されたパネル状のワークに対し、前記縁部を折り返し状態とする予備曲げ加工を行い、前記予備曲げ加工された縁部をさらに押し曲げて本加工を施すヘミング加工装置であって、前記ワークを保持する下型と、断面円弧状に形成され、その円弧中心を軸として前記下型に対し回動自在に設けられた前記予備曲げ加工のためのプリ刃とを備え、前記プリ刃は、回動することにより一方の円弧斜面が前記ワークの縁部に当接し、該縁部に対し、その折り曲げ方向に沿った押圧力を加えることに特徴を有する。

このように、断面円弧状のプリ刃を下型に回動自在に設けることにより、予め折り曲げ成形されたワークの縁部に対し、その折り曲げ方向に沿った押圧力を、前記プリ刃の回動によって加えることができる。
これにより、予め折り曲げ成形されたパネル状のワーク本体と縁部とのなす角度に拘わらず、確実かつ容易に予備曲げ加工を施すことができる。
また、縁部に対し、その折り曲げ方向に沿った押圧力が加えられるため、ヘミング加工時の衝撃を軽減することができる。
さらには、従来のようにプリ刃を所定方向（斜め下方向等）に直線的に進退させる複雑な駆動機構（リンク機構）が要らないため、コンパクトな構成とすることができる。

また、前記下型に設けられたレール部材に沿って進退自在に設けられ、前記レール部材に沿って進むことにより前記プリ刃の他方の円弧斜面を押圧し、前記プリ刃を回動させるカム部材と、前記下型の上方に設けられ、下降移動可能となされた上型と、前記上型に設けられ、前記上型の下降移動に連動して前記カム部材に当接し、該カム部材を進退動作させるカム駆動部材とを備えることが望ましい。
このように構成することにより、上型の下降移動に連動してプリ刃を回動させることができる。

また、前記上型に設けられ、前記予備曲げ加工された前記ワークの縁部をさらに押し曲げ、前記本加工を行うためのヘム刃を備え、前記上型の下降移動に伴い、前記プリ刃による予備曲げ加工に続けて前記ヘム刃による前記本加工がなされることが望ましい。
このように構成することにより、上型の下降移動に伴って、予備曲げ加工と本加工とを連続的に行うことができる。

本発明によれば、ワークの縁部を折り返し状態とする予備曲げ加工を行い、前記予備曲げ加工された縁部に対し、さらに押し曲げて本加工を施すヘミング加工装置において、予め折り曲げ成形された前記ワークの本体と縁部とのなす角度に拘わらず、確実かつ容易に予備曲げ加工を施すことのできるヘミング加工装置を得ることができる。

図１は、この発明に係るヘミング加工装置の断面図である。 図２は、図１のヘミング加工装置による一連のヘミング加工の動作を説明するための図である。 図３は、図１のヘミング加工装置による一連のヘミング加工の動作を説明するための図である。 図４は、図１のヘミング加工装置において、アウタパネルのヘムフランジに対するプリ刃の押圧方向を説明するための図である。 図５は、ヘミング加工を説明するための断面図である。 図６は、従来のヘミング加工装置を説明するための断面図である。 図７は、図６のヘミング加工装置において、アウタパネルのヘムフランジに対するプリ刃の押圧方向を説明するための図である。

以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は、この発明に係るヘミング加工装置の断面図である。
図１に示すヘミング加工装置１は、下型２と、この下型２に対し上方から下降移動可能に設けられた上型３とを備える。

下型２には、パネル状のワークであるアウタパネルＷ１とインナパネルＷ２とが位置合わせされた状態で載置され、押さえ部材４により保持される構成となされている。
尚、ヘミング加工の対象となるアウタパネルＷ１の縁部、即ちヘミングフランジＷ１ａは、図示するようにワーク本体に対し予め所定角度（例えば鈍角）に折り曲げ成形された状態となされている。また、インナパネルＷ２の縁部Ｗ２ａは、アウタパネルＷ１のヘムフランジＷ１ａに沿って設置されている。

また、下型２には、レール１０（レール部材）に沿って横方向にスライド移動（進退）自在なカム部材５と、前記カム部材５と連動することによりレール１１（レール部材）に沿って縦方向にスライド移動（進退）可能なカム部材６とが設けられている。より具体的には、カム部材５の一側端に形成された斜面５ａと、カム部材６の下端に形成された斜面６ａとが相互に摺接しており、カム部材５の横方向の移動に連動してカム部材６が上下方向に移動するようになされている。
尚、前記斜面５ａが形成されないカム部材５の他端には、リンクローラ５ｂが回転自在に設けられ、前記斜面６ａが形成されないカム部材６の上端には、リンクローラ６ｂが回転自在に設けられている。

また、下型２には、予備曲げ加工を行うためのロータリープリ刃７が回動自在に設けられている。より具体的に説明すると、ロータリープリ刃７は断面円弧状であって、その円弧中心が回転軸７ａとなされ、円弧面が上方に向けられた状態となる所定の範囲内で回動可能な構成となされている。
尚、ロータリープリ刃７の円弧面を覆うようにローターガイド１２が設けられ、ロータリープリ刃７は、その円弧面がローターガイド１２の内周面に沿って回動するようになされている。

また、前記のように上下方向に移動可能なカム部材６は、その上端に設けられた前記リンクローラ６ｂが、前記ロータリープリ刃７の下端面（円弧斜面）７ｂに当接し、ロータリープリ刃７の直接の駆動源として機能するように構成されている。即ち、カム部材６が上方へ進むと、ロータリープリ刃７を押し上げて上方に回動させ、カム部材６が下がると、ロータリープリ刃７も戻る方向に回動するようになされている。

また、このロータリープリ刃７において、下端面７ｂとは反対側に形成された円弧斜面は、予備曲げ加工時にアウタパネルＷ１の縁部であるヘムフランジＷ１ａを押圧する押圧面７ｃとなされる。この押圧面７ｃは、予備曲げ加工時に、回転軸７ａを軸に上方に向けて回動することによって、ヘムフランジＷ１ａに対して、その折り曲げ方向に沿った押圧力を加えるように構成されている。

一方、上型３には、前記下型２に設けられたカム部材５を駆動するためのカムドライバ８（カム駆動部材）が下方に延設されている。前記カムドライバ８の下端部には、側方に突出する山型のカム８ａが形成されている。前記カム８ａが下方移動すると、その山型の形状に沿って前記カム部材５のリンクローラ５ｂが転がるようになされている。
これにより、カム部材５のリンクローラ５ｂが、カム８ａの突起した部位に位置するほど、カム部材５はカム部材６に向けて押し込まれた状態となる（即ちカム部材６を上方へ押し上げる状態）。一方、カム８ａの突起した部位から離れるほど、カム部材５はカム部材６から離れる方向に移動する（即ちカム部材６は下方に移動する）。

また、上型３には、下方に向けて本加工を行うためのヘム刃９が設けられ、上型３の下降移動にともなって、ロータリープリ刃７による予備曲げ加工と、ヘム刃９による本加工とが連続して行われるようになされている。

このように構成されたヘミング加工装置１によるヘミング加工の一連の動作について、図２，図３を用いて説明する。
先ず、図２（ａ）に示すようにアウタパネルＷ１とインナパネルＷ２とが下型２上で位置合わせされると、図２（ｂ）に示すように、それらワークは押さえ部材４によって固定され、上方から上型３が下降移動を開始する。

そして、図２（ｂ）に示すようにカムドライバ８のカム８ａがカム部材５に接し、カム部材５のリンクローラ５ｂがカム８ａに沿って転がり始めると、カム部材５は横方向にスライド移動し、カム部材６がロータリープリ刃７を上方に押し上げる。
これにより、ロータリープリ刃７が上方へ回転してローターガイド１２から突出し、その押圧面７ｃがアウタパネルＷ１のヘムフランジＷ１ａに対して押圧する。

ここで、図４に示すように、ロータリープリ刃７による押圧力Ｆは、回転軸７ａを軸とする回転方向γに沿って与えられる。この押圧力Ｆは、支点Ｐを軸にヘムフランジＷ１ａを曲げるべき方向に沿ったものであるため、ヘムフランジＷ１ａは折り返し方向に容易に折り曲げられる。
ロータリープリ刃７は、図２（ｃ）に示すように、カム８ａによりカム部材５が最も押し込まれた状態で停止し、所定の予備曲げ加工が完了する。

上型３の下降移動がさらに進むと、図３（ａ）に示すように、カム部材５のローラ５ｂは、カム８ａの下り斜面を経て、カムドライバ８側に戻る。これにより、ロータリープリ刃７も戻り方向に回動し、ローターガイド１２内に収納される。
ここで、アウタパネルＷ１のヘムフランジＷ１ａは、既に予備曲げ加工が施されているため、図３（ｂ）に示すように、上方から下降移動するヘム刃９によって押圧され、図３（ｃ）に示すようにヘムフランジＷ１ａはインナパネルＷ２の縁部Ｗ２ａを狭持するまで押し潰されてヘミング加工が完了する。

以上のように本実施の形態に係るヘミング加工装置によれば、断面円弧状のロータリープリ刃７を下型に回動自在に設けることにより、予め折り曲げ成形されたアウタパネルＷ１のヘムフランジＷ１ａに対し、その折り曲げ方向に沿った押圧力を、前記ロータリープリ刃７の回動によって加えることができる。
これにより、予め折り曲げ成形されたアウタパネルＷ１のパネル本体とヘムフランジＷ１ａとのなす角度に拘わらず、確実かつ容易に予備曲げ加工を施すことができる。
また、ヘムフランジＷ１ａに対し、その折り曲げ方向に沿った押圧力が加えられるため、ヘミング加工時の衝撃を軽減することができる。
さらには、従来のようにプリ刃を所定方向（斜め下方向等）に直線的に進退させる複雑な駆動機構（リンク機構）が要らないため、コンパクトな構成とすることができる。

尚、前記実施の形態においては、ワークの例として、アウタパネルＷ１のヘムフランジＷ１ａによりインナパネルＷ２の縁部Ｗ２ａを狭持する例を挙げたが、それに限定されず、例えば１枚のワークの縁部をヘミング加工する場合にも本発明のヘミング加工装置１は有効である。

１ ヘミング加工装置
２ 下型
３ 上型
４ 押さえ部材
５ カム部材
５ａ 斜面
５ｂ リンクローラ
６ カム部材
６ａ 斜面
６ｂ リンクローラ
７ ロータリープリ刃（プリ刃）
７ａ 回転軸
７ｂ 下端面（円弧斜面）
７ｃ 押圧面（円弧斜面）
８ カムドライバ（カム駆動部材）
８ａ カム
９ ヘム刃
１０ レール（レール部材）
１１ レール（レール部材）
１２ ローターガイド
Ｗ１ アウタパネル（ワーク）
Ｗ１ａ ヘムフランジ（縁部）
Ｗ２ インナパネル
Ｗ２ａ 縁部

Claims (3)

1. 縁部が予め折り曲げ成形されたパネル状のワークに対し、前記縁部を折り返し状態とする予備曲げ加工を行い、前記予備曲げ加工された縁部をさらに押し曲げて本加工を施すヘミング加工装置であって、
   前記ワークを保持する下型と、
   断面円弧状に形成され、その円弧中心を軸として前記下型に対し回動自在に設けられた前記予備曲げ加工のためのプリ刃とを備え、
   前記プリ刃は、回動することにより一方の円弧斜面が前記ワークの縁部に当接し、該縁部に対し、その折り曲げ方向に沿った押圧力を加えることを特徴とするヘミング加工装置。
2. 前記下型に設けられたレール部材に沿って進退自在に設けられ、前記レール部材に沿って進むことにより前記プリ刃の他方の円弧斜面を押圧し、前記プリ刃を回動させるカム部材と、
   前記下型の上方に設けられ、下降移動可能となされた上型と、
   前記上型に設けられ、前記上型の下降移動に連動して前記カム部材に当接し、該カム部材を進退動作させるカム駆動部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載されたヘミング加工装置。
3. 前記上型に設けられ、前記予備曲げ加工された前記ワークの縁部をさらに押し曲げ、前記本加工を行うためのヘム刃を備え、
   前記上型の下降移動に伴い、前記プリ刃による予備曲げ加工に続けて前記ヘム刃による前記本加工がなされることを特徴とする請求項２に記載されたヘミング加工装置。

Images