JP2012176432A

JP2012176432A - プレス成形金型

Info

Publication number: JP2012176432A
Application number: JP2011041874A
Authority: JP
Inventors: Shugo Hirozawa; 秀剛廣澤
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2012-09-13

Abstract

【課題】板金ワークの絞り加工と負角部の成形を一つのプレス成形金型で行い、且つ、成形した板金ワークを下型から簡単に離脱させる。
【解決手段】上型２０を降下させることにより、可動パンチ５０に板金ワークＷを押し付けて絞り加工を施すと共に、第１のカム機構６０（カム面４２，１２）を介して可動ダイ４０をスライドさせて可動パンチ５０の凹部５２に嵌合させることにより板金ワークＷに負角部（凹部Ｗ２）を成形する。その後、上型２０を上昇させることにより、第１のカム機構６０を介して可動ダイ４０をスライドさせて板金ワークＷの負角部から引き抜くと共に、第２のカム機構７０（カム面２４、中間部材８０、及びスライド面１１）を介して可動パンチ５０をスライドさせて板金ワークＷの負角部から離反させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、プレス成形金型に関する。

自動車のボデーパネル等の板金部品は、絞り加工、抜き加工、及び曲げ加工等を施して製造される。通常、加工ごとに別々の金型が用意され、板金ワークが各金型で順次成形される。

例えば特許文献１には、絞り加工と他の加工（抜き加工や曲げ加工等）を１つの金型で実現可能なプレス成形金型が示されている。これにより、型費の低減、及び型メンテナンスの簡略化を図ることができる。

特開平１０−３２８７６２号公報

絞り加工は、例えば図７に示すようなプレス成形金型１００で行われる。具体的には、まず図７（ａ）に示すように、ブランクホルダ１３０の上に板金ワークＷ’を載置した後、上型１２０を降下させてブランクホルダ１３０とで板金ワークＷ’の端部を挟持する。この状態で、上型１２０、ブランクホルダ１３０、及び板金ワークＷ’を一体的に降下させることにより、板金ワークＷ’を下型１１０の成形面１１１に押し付けて所定の形状に成形する（図７（ｂ）参照）。

ところで、板金部品の種類によっては、図７のようなプレス成形金型１００では成形できない負角部を有する場合がある。例えば、図８に示すように縦壁部Ｗ１’に凹部Ｗ２’が設けられた製品を成形する場合、凹部Ｗ２’が負角部となるため、図７に示すような単純な絞り加工では成形することができない。また、上記特許文献１に示されているプレス成形金型でも、板金ワークの絞り加工と負角部の成形を一つの金型で行うことはできない。

例えば、図９に示すようなプレス成形金型２００を用いれば、板金ワークＷ’の絞り加工と負角部の成形とを一つの金型で行うことができる。具体的には、図９（ａ）に示すように、下型２１０の側面に凹部２１１を設けると共に、上型２２０に対して水平方向（昇降方向と直交する方向）にスライド可能なスライド金型２４０を設ける。そして、上型２２０及びブランクホルダ２３０で板金ワークＷ’を挟持しながら降下させて絞り加工を施した後、図９（ｂ）に示すようにスライド金型２４０をスライドさせて下型２１０の凹部２１１に嵌合させることにより、板金ワークＷ’の縦壁部Ｗ１’に凹部Ｗ２’（負角部）を成形することができる。

しかし、上記のプレス成形金型２００で成形した後、図１０に示すように下型２１０の凹部２１１に板金ワークＷ’の凹部Ｗ２’が入り込んで両者が上下方向に係合した状態となるため、ブランクホルダ２３０を単に上昇させるだけでは成形した板金ワークＷ’を下型２１０から離脱させることができない。

本発明の解決すべき課題は、板金ワークの絞り加工と負角部の成形を一つのプレス成形金型で行うことができ、且つ、成形した板金ワークを下型から簡単に離脱可能なプレス成形金型を提供することにある。

前記課題を解決するためになされた本発明は、下型と、下型に対して昇降可能に設けられた上型と、上型と協働して板金ワークを挟持するブランクホルダと、上型に設けられた可動ダイと、上型の昇降動作により可動ダイを上型の昇降方向と異なる方向にスライドさせる第１のカム機構と、下型に設けられ、可動ダイが嵌合可能な凹部を有する可動パンチと、上型の昇降動作により可動パンチを上型の昇降方向と異なる方向にスライドさせる第２のカム機構とを備えたプレス成形金型であって、上型を降下させることにより、可動パンチに板金ワークを押し付けて絞り加工を施すと共に、第１のカム機構を介して可動ダイをスライドさせて可動パンチの凹部に嵌合させることにより板金ワークに負角部を成形し、上型を上昇させることにより、第１のカム機構を介して可動ダイをスライドさせて板金ワークの負角部から引き抜くと共に、第２のカム機構を介して可動パンチをスライドさせて板金ワークの負角部から離反させることを特徴とするものである。

このように、本発明に係るプレス成形金型によれば、板金ワークに絞り加工を施すと共に、可動ダイを可動パンチの凹部に嵌合させることにより板金ワークに負角部を成形することができる。また、可動ダイ及び可動パンチをカム機構を介して上型の昇降動作によってスライドさせることができるため、別途の駆動機構を設ける必要がなく、型費の低減が図られる。さらに、板金ワークを成形した後、可動パンチをスライドさせて板金ワークの負角部から離反させることにより、可動パンチの凹部と板金ワークの負角部とが昇降方向で干渉する事態を回避することができ、ブランクホルダを上昇させるだけで可動パンチから板金ワークを簡単に離脱させることができる。

上記のプレス成形金型において、可動ダイのうち、板金ワークの負角部を成形する部分に穴開け工具を設ければ、この金型でさらに板金ワークの負角部への穴開け加工を行うことができる。

以上のように、本発明に係るプレス成形金型によれば、板金加工の絞り加工と負角部の成形とを一つの金型で行うことができ、且つ、成形した板金ワークを下型から簡単に離脱させることができる。

本発明の一実施形態に係るプレス成形金型の断面図である（上死点）。上記プレス成形金型の断面図である（上型降下途中）。上記プレス成形金型の断面図である（下死点）。上記プレス成形金型の断面図である（離型時）。他の実施形態に係るプレス成形金型の断面図である。図５のプレス成形金型の断面図である（下死点）。従来のプレス成形金型の断面図であり、（ａ）は上死点、（ｂ）は下死点の状態を示す。負角部を有する板金部品の一例を示す断面図である。参考例に係るプレス成形金型の断面図であり、（ａ）は上死点、（ｂ）は下死点の状態を示す。図９のプレス成形金型による離型時の様子を示す断面図である。

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に、本発明の一実施形態に係るプレス成形金型１を示す。このプレス成形金型１は、例えば自動車のトランクカバーのアウタパネルを成形するものであり、下型１０と、下型１０に対して昇降可能な上型２０と、上型２０と同方向に昇降可能なブランクホルダ３０と、上型２０に設けられた可動ダイ４０と、下型１０に設けられた可動パンチ５０と、可動ダイ４０をスライドさせる第１のカム機構６０と、可動パンチ５０をスライドさせる第２のカム機構７０と、中間部材８０とを備える。尚、以下の説明では、上型２０の昇降方向を「上下方向」と言い、図１の左右方向を「幅方向」と言う。

下型１０は固定型であり、図示しないプレス機の固定ボルスタに取り付けられる。下型１０には、可動パンチ５０がスライドする傾斜スライド面１１と、第１のカム機構６０を構成するカム面１２と、中間部材８０がスライドするスライド面１３とを有する。傾斜スライド面１１は、幅方向一方側（図中右側）が高くなるように傾斜した平面からなる。カム面１２は、幅方向一方側（図中右側）が高くなるように傾斜した平面からなる。スライド面１３は、例えば上下方向と直交する水平面からなる。

上型２０は可動型であり、図示しないプレス機の可動スライドに取り付けられる。上型２０には、ブランクホルダ３０と協働して板金ワークＷの端部を上下から挟持する押さえ面２１と、内壁面２２に開口した貫通孔２３と、第２のカム機構７０を構成するカム面２４とが設けられる。カム面２４は、幅方向一方側（図中右側）が高くなるように傾斜した平面からなる。

ブランクホルダ３０は、上型２０の押さえ面２１の下方に配され、シリンダ等により所定のクッション圧で支持される。ブランクホルダ３０は、板金ワークＷの端縁に沿って延び、図示例では、図１の紙面と直交する方向に延びる長尺状を成している。

可動ダイ４０は、板金ワークＷの縦壁部Ｗ１に凹部Ｗ２（図３参照）を成形するための成形部４１と、第１のカム機構６０を構成するカム面４２とを有し、上型２０にスライド可能な状態で取り付けられる。図示例では、可動ダイ４０が上型２０の貫通孔２３の内周に挿入され、上型２０に対して幅方向にスライド可能な状態で取り付けられる。可動ダイ４０を幅方向にスライドさせることで、成形部４１が上型２０の内壁面２２に出没する。可動ダイ４０は、バネ等の付勢手段（図示省略）により幅方向外側に付勢され、常時は成形部４１が上型２０の内壁面２２から後退した位置に配される（図１参照）。カム面４２は、下型１０のカム面１２と平行な平面からなり、カム面１２と上下方向に対向する位置に配される。

可動パンチ５０は、板金ワークＷを成形するための成形面５１と、可動ダイ４０の成形部４１が嵌合する凹部５２とを有する。図示例では、成形面５１の幅方向一方側（図中右側）の側面に凹部５２が設けられる。可動パンチ５０は、下型１０の傾斜スライド面１１上にスライド可能に配される。

中間部材８０は、入力側カム面８１及び出力側カム面８２を有し、下型１０のスライド面１３上を幅方向にスライド可能に配される。中間部材８０の入力側カム面８１は、上型２０のカム面２４と平行な平面からなり、カム面２４と上下方向に対向する位置に配される。中間部材８０の出力側カム面８２は、可動パンチ５０の側面５３と平行な平面からなり、この側面５３と常時接触している。

第１のカム機構６０は、上型２０の昇降動作を可動ダイ４０の幅方向のスライドに変換するためのものである。図示例では、可動ダイ４０のカム面４２と下型１０のカム面１２とで第１のカム機構６０が構成される。

第２のカム機構７０は、上型２０の昇降動作を中間部材８０及び可動パンチ５０のスライドに変換するためのものである。図示例では、上型２０のカム面２４と中間部材８０の入力側カム面８１とで第２のカム機構７０が構成される。この第２のカム機構７０を介して中間部材８０を幅方向にスライドさせることにより、可動パンチ５０を下型１０の傾斜スライド面１１に沿ってスライドさせることができる。可動パンチ５０は、傾斜スライド面１１上を降下する方向（図中左側）に例えば自重により付勢され、これにより中間部材８０は図中左側に付勢されている。下型１０には、図１に示す位置で中間部材８０の図中左側へのスライドを規制するストッパ（図示省略）が設けられる。尚、本実施形態では、中間部材８０を介して可動パンチ５０をスライドさせる場合を示しているが、これに限らず、上型２０のカム面２４で可動パンチ５０を直接スライドさせることができる場合は、中間部材８０を省略できる。また、可動パンチ５０を傾斜スライド面１１を降下する方向に付勢する手段は、自重に限らず、例えばバネ等の弾性部材を用いてもよい。

以下、上記のプレス成形金型１を用いて板金ワークＷを成形する方法を説明する。

まず、図１に示すように、ブランクホルダ３０の上に平板状の板金ワークＷを載置する。そして、上型２０を降下させ、上型２０の押さえ面２１とブランクホルダ３０とで板金ワークＷの端部を挟持する。この状態で、上型２０、ブランクホルダ３０、及び板金ワークＷを一体的に降下させることにより、図２に示すように、板金ワークＷが可動パンチ５０の成形面５１に押し付けられ、絞り加工が施される。この絞り加工により、板金ワークＷのうち、成形面５１との当接部の幅方向一方側（図中右側）に縦壁部Ｗ１が成形される。

図２に示す状態からさらに上型２０を降下させると、上型２０のカム面２４が中間部材８０の入力側カム面８１に当接し、第２のカム機構７０を介して可動パンチ５０がスライドする。詳しくは、図３に示すように、上型２０のカム面２４を降下させながら中間部材８０の入力側カム面８１に押し当てることにより、中間部材８０が幅方向右側に押し込まれる（矢印Ａ１参照）。これにより中間部材８０の出力側カム面８２で可動パンチ５０が幅方向右側に押し込まれ、可動パンチ５０が下型１０の傾斜スライド面１１に沿って上昇する方向にスライドする（矢印Ａ２参照）。

これと共に、第１のカム機構６０を構成する可動ダイ４０のカム面４２と下型１０のカム面１２とが当接し、可動ダイ４０が幅方向内側にスライドする（図３の矢印Ｂ参照）。これにより、可動ダイ４０の成形部４１が上型２０の内壁面２２から突出して板金ワークＷを押圧し、可動ダイ４０の成形部４１と可動パンチ５０の凹部５２とが板金ワークＷの一部を挟み込みながら嵌合する。こうして板金ワークＷの縦壁部Ｗ１に負角部となる凹部Ｗ２が成形される。

その後、上型２０を上昇させることにより、成形した板金ワークＷをプレス成形金型１から取り出す。具体的には、図示しない付勢手段で幅方向外側に付勢された可動ダイ４０が、第１のカム機構６０を介して（すなわち可動ダイ４０のカム面４２と下型１０のカム面１２とを当接させた状態で）幅方向外側にスライドしながら上型２０と共に上昇し、カム面４２，１２の当接状態が解消された後は上型２０と同方向に上昇する（図４の矢印Ｃ参照）。これにより、可動ダイ４０の成形部４１が板金ワークＷの凹部Ｗ２から引き抜かれる。これと同時に、自重により下向きに付勢された可動パンチ５０が、第２のカム機構７０を介して（すなわち、上型２０のカム面２４と中間部材８０の入力側カム面８１、及び、中間部材８０の出力側カム面８２と可動パンチ５０の側面５３とをそれぞれ当接させた状態で）板金ワークＷの凹部Ｗ２から離反する方向にスライドする（図４の矢印Ｄ参照）。これにより、可動パンチ５０と板金ワークＷとの干渉、詳しくは、可動パンチ５０の凹部５２の上側の突出部５２ａと板金ワークＷの凹部Ｗ２との干渉を回避しながら、板金ワークＷをプレス成形金型１から取り出すことができる。

尚、本発明に係るプレス成形金型１は、上記のように、板金ワークＷに凹部Ｗ２を成形した後、可動パンチ５０を凹部Ｗ２から離反する方向にスライドさせる必要がある。換言すると、本発明に係るプレス成形金型１は、成形後に可動パンチ５０を板金ワークＷの負角部（凹部Ｗ２）から離反可能な形状の製品を成形する場合に適用可能であり、例えば本実施形態のように、幅方向一方にのみ縦壁部が設けられた製品の成形に好適に適用できる。

本発明は上記の実施形態に限られない。例えば上記のプレス成形金型１に、板金ワークＷの凹部Ｗ２に穴開け加工を施す機構をさらに設けることもできる。具体的には、例えば図５に示すように、可動ダイ４０の成形部４１に穴開け工具４３を設けることができる。詳しくは、可動ダイ４０を、本体部４４と、成形部４１を有する成形部材４５と、本体部４４と成形部材４５との間に配されたスプリング４６とで構成し、成形部材４５の内周に穴開け工具４３を配する。可動パンチ５０の凹部５２には、穴開け工具４３を挿入可能な穴５２ａが形成される。上型２０を降下させながら可動ダイ４０を幅方向内側にスライドさせ（図５の矢印参照）、可動ダイ４０の成形部４１を可動パンチ５０の凹部５２に嵌合させることにより、図６に示すように板金ワークＷの縦壁部Ｗ１に凹部Ｗ２が成形される。さらに可動ダイ４０を幅方向内側にスライドさせると、スプリング４６が圧縮されて成形部４１から穴開け工具４３が突出する。この穴開け工具４３が板金ワークＷの凹部Ｗ２を貫通して可動パンチ５０の穴５２ａに挿入されることで、板金ワークＷの凹部Ｗ２に貫通穴Ｗ２０が形成される。このプレス成形金型によれば、板金ワークＷの絞り加工、負角部（凹部Ｗ２）の成形、及び負角部への穴開け加工を一つの金型で行うことができる。尚、その他の構成は上記実施形態と同様であるため重複説明を省略する。

１プレス成形金型
１０下型
２０上型
３０ブランクホルダ
４０可動ダイ
５０可動パンチ
６０第１のカム機構
７０第２のカム機構
８０中間部材
Ｗ板金ワーク
Ｗ１縦壁部
Ｗ２凹部（負角部）

Claims

下型と、前記下型に対して昇降可能に設けられた上型と、前記上型と協働して板金ワークを挟持するブランクホルダと、前記上型に設けられた可動ダイと、前記上型の昇降動作により前記可動ダイを前記上型の昇降方向と異なる方向にスライドさせる第１のカム機構と、前記下型に設けられ、前記可動ダイが嵌合可能な凹部を有する可動パンチと、前記上型の昇降動作により前記可動パンチを前記上型の昇降方向と異なる方向にスライドさせる第２のカム機構とを備えたプレス成形金型であって、
前記上型を降下させることにより、前記可動パンチに前記板金ワークを押し付けて絞り加工を施すと共に、前記第１のカム機構を介して前記可動ダイをスライドさせて前記可動パンチの凹部に嵌合させることにより前記板金ワークに負角部を成形し、
前記上型を上昇させることにより、前記第１のカム機構を介して前記可動ダイをスライドさせて前記板金ワークの負角部から引き抜くと共に、前記第２のカム機構を介して前記可動パンチをスライドさせて前記板金ワークの負角部から離反させることを特徴とするプレス成形金型。
前記可動ダイのうち、前記板金ワークの負角部を成形する部分に穴開け工具を設けた請求項１のプレス成形金型。