JP2012196714A

JP2012196714A - ワーク成形方法及びワーク成形装置

Info

Publication number: JP2012196714A
Application number: JP2012165511A
Authority: JP
Inventors: Seiji Inoue; 晴二井上
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2012-10-18
Anticipated expiration: 2028-02-04
Also published as: JP5561323B2

Abstract

【課題】折曲げ部の角度が小さいワークでも座屈させることなく１回のリストライク工程のみで成形することのできるワーク成形方法を提供する。
【解決手段】リストライクパンチでワークＷの一部をＵ字形状に折り曲げてインバース部３を形成するワーク成形方法において、インバース部３を成形する前工程であるトリム工程の中で、前記ワークＷの一部をＵ字形状に折り曲げる折曲げ先端部３ｂのＲ形状を予め成形するフランジ加工を行う。フランジ加工に際しては、フランジ加工前のワークＷのフランジ加工部位Ａ１の周長Ｌ１に対して、フランジ加工後のワークＷのフランジ加工部位Ａ２の周長Ｌ２を略同一長さに加工する。
【選択図】図３

Description

本発明は、インバース部を有したワークを成形するワーク成形方法及びワーク成形装置に関する。

例えば、金型のダイから成形されたワークを取り出す際にそのままダイから真上にワークを取り出すことが出来ないような折曲げ加工されたインバース部を有したワークを成形する場合、先ず、トリムパンチで不要部位を切断するトリム工程を行った後、リストライクパンチでインバース部を成形するリストライク工程を行う。

インバース部を有したワークを成形する技術としては、例えば特許文献１に記載されるように、金型のホルダ上をスライド可能としたセクショナルダイで、下型に位置決めしたワークを成形することでインバース部を形成している。

実公平６−１８６５１号公報

ところで、折曲げ部の角度が大きい（鈍角）インバース部を成形するには問題無く成形できるが、折曲げ部の角度が小さい（鋭角）インバース部を成形するには、リストライクパンチがワークに対して進入する際にワークが座屈してしまう。これを回避するためには、リストライク工程を１回ではなく数回に分けて行う必要が生じる。

そこで、本発明は、折曲げ部の角度が小さいワークでも座屈させることなく１回のリストライク工程のみで成形することのできるワーク成形方法及びワーク成形装置を提供する。

本発明のワーク成形方法では、インバース部を成形する前工程で、ワークの一部をＵ字形状に折り曲げる折曲げ先端部のＲ形状を予め成形するフランジ加工を行うようにする。

また、本発明のワーク成形装置では、トリムパンチでワークの不要部分を切断する直前に、フランジパンチでインバース部の折曲げ先端部のＲ形状を成形する構成としている。

本発明のワーク成形方法によれば、インバース部を成形する前工程でワークの一部をＵ字形状に折り曲げる折曲げ先端部のＲ形状を予め成形するフランジ加工を行うため、インバース部を成形する時に、前記Ｒ形状とされた折曲げ先端部が基点となり、座屈することなくインバース部を成形することができる。したがって、折曲げ部の角度が小さいワークでも座屈させることなく１回のリストライク工程のみで成形することができる。

本発明のワーク成形装置によれば、トリムパンチでワークの不要部分を切断する直前に、フランジパンチでインバース部の折曲げ先端部のＲ形状を成形する構成であるので、トリム加工のための金型と、インバース部の折曲げ先端部のＲ形状を成形するための金型とを、別金型とすることなく同じ金型として共通化することができる。

図１（Ａ）はフロントフェンダーの正面図、図１（Ｂ）はフロントフェンダーの平面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図２はフロントフェンダーのドリップ部における要部拡大断面図である。図３（Ａ）から図３（Ｃ）はフランジ加工及びトリム加工を順次行う加工工程図である。図４（Ａ）はフランジ加工部位を加工する直前の状態を示す要部拡大断面図、図４（Ｂ）はフランジ加工部位の加工後の状態を示す要部拡大断面図である。図５はフランジ加工前のフランジ加工部位の形状とフランジ加工後のフランジ加工部位の形状を同一図面上に示した図である。図６はフランジ加工部位をリストライク加工で加工した例を示す図である。図７（Ａ）から図７（Ｂ）はリストライク加工を順次行う加工工程図である。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）はリストライク加工を順次行う図７の後工程を示す加工工程図である。図９（Ａ）はフランジ加工された後のワーク形状を示す図であり、図９（Ｂ）はフランジ加工後にリストライク加工される途中のワーク形状を示す図である。

以下、本発明を適用したワーク成形方法及びワーク成形装置の具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施の形態では、本発明方法及び装置で成形するワークとして、自動車部品であるフロントフェンダーを成形するものとする。フロントフェンダー１には、図１に示すように、このフロントフェンダー１を車体に締結するためのドリップ部２が設けられている。そして本実施の形態では、このドリップ部２を成形する。

ドリップ部２は、図２に示すように、フロントフェンダー１の一部をＵ字形状に折曲げて形成されるインバース部３となる部位を有している。インバース部３となる部位の折曲げ先端部３ｂにおけるフロントフェンダー外表面１ａとドリップ部２の縦壁部３ａの挟み角（なす角度）θは、角度のきつい鋭角とされている。

ドリップ部２を成形するには、ワーク成形装置であるトリムフランジ加工用金型を用いてトリム工程の中でフランジ加工工程を行った後、リストライク加工用金型を用いてリストライク工程を行う。

トリムフランジ加工用金型は、図３に示すように、最終製品形状前の形状に加工されたワークＷを載せるダイ４と、ワークＷをダイ４に沿うように異なる方向から押し付けて位置決めする第１パッド５及び第２パッド６と、ワークＷの一部をＵ字形状に折り曲げて形成されるインバース部３の折曲げ先端部３ｂのＲ形状を成形するフランジパンチ７と、ワークＷの不要部分を切断するトリムパンチ８と、を備えて構成されている。

このトリムフランジ加工用金型においては、第１パッド５と、第２パッド６と、フランジパンチ７と、トリムパンチ８とが上型を構成し、ダイ４が下型を構成する。そして、このトリムフランジ加工用金型では、下型に対して上型が接近離反方向に上下動する。

先ず、図３（Ａ）に示すように、最終製品形状前のワークＷを下型であるダイ４の上に置く。次に、下型に対して上型を下降動作させると、第１パッド５と第２パッド６が下降してワークＷをダイ４に沿うように異なる方向から押し付ける。第１パッド５は、上型の上下動作方向に下降してワークＷをダイ４に押し付ける。第２パッド６は、上型の上下動作方向に対して斜め方向からワークＷをダイ４に押し付ける。これら第１パッド５と第２パッド６でダイ４に押し付けられたワークＷは、ダイ４の形状に沿って位置決めされると共にずれることなく拘束される。

その後、図３（Ｂ）に示すように、トリムパンチ８に先行して先にフランジパンチ７がワークＷのフランジ加工部位をフランジ加工する。図４には、フランジ加工部位Ａを加工する直前の状態と加工後の状態を示す。フランジ加工は、リストライク工程でワークＷの一部（フランジ加工部位Ａ）をＵ字形状に折り曲げて形成するインバース部３（図５の二点鎖線で表される部位）の折曲げ先端部３ｂのＲ形状を成形する加工である。この折曲げ先端部３ｂのＲ形状を成形する加工をフランジ加工というが、パーティング出し加工とも言う。

フランジ加工に際しては、フランジ加工工程前のフランジ加工部位Ａ１の周長Ｌ１に対して、フランジ加工工程後のフランジ加工部位Ａ２の周長Ｌ２を略同一長さとなるように加工する。このようにすれば、フランジ加工工程で加工前と加工後の周長が同一（Ｌ１＝Ｌ２）であることにより、成形時にワークＷが引き込まれることが無くなる。フランジ加工されることにより、インバース部３における折曲げ先端部３ｂのＲ形状がきちんと出る。

フランジ加工は、図４（Ｂ）に示すようなワークＷをフランジパンチ７とダイ４とで板厚をしごくことにより曲げ加工する、いわゆるしごき加工である。フランジパンチ７とダイ４とで板厚をしごきながら曲げ加工すると、曲げの頂点部を成形開始時から曲げることができるため、最終製品形状の折曲げ先端部３ｂのＲ形状を正確に出し易い（パーティングが通り易い）。このＲ形状出しをフランジ加工ではなく、リストライク加工で行った場合は、図６に示すように、フランジパンチ７とダイ４は加工最後にしか接触しないため、曲げの頂点部が成形完了直前までフリー状態となり、Ｒ形状を正確に出すことができない。

フランジパンチ７によるフランジ加工が終了すると、図３（Ｃ）に示すように、ワークＷの不要部分９がトリムパンチ８によって切断される。タイミング的には、フランジパンチ７がワークＷにタッチしてフランジ加工が終了した後に、少し遅れてトリムパンチ８がワークＷに接触してトリミングするタイミングである。つまり、トリムパンチ８でトリミングする直前にフランジパンチ７でフランジ加工が行われるタイミングで、これらフランジパンチ７とトリムパンチ８が動作する。

このように、トリム加工の中でフランジ加工を行えば、これらトリム加工とフランジ加工を別々に行う場合に比べて１工程を減らすことができ、また、フランジ加工用金型をトリム加工用金型に組み込んで一つの金型とすることができる。

フランジ加工及びトリム加工が終了したらリストライク工程を行う。リストライク加工用金型は、図７に示すように、フランジ加工及びトリム加工されたワークＷを載せるダイ１０と、ワークＷを前記ダイ１０に押し付けて位置決めするパッド１１と、インバース部３を成形するリストパンチ１２と、を備えて構成されている。

このリストライク加工用金型においては、パッド１１と、リストライクパンチ１２とが上型を構成し、ダイ１０が下型を構成する。そして、このリストライク加工用金型では、下型に対して上型が接近離反方向に上下動する。

先ず、図７（Ａ）に示すように、ワークＷを下型であるダイ１０の上に置く。次に、下型に対して上型を下降動作させると、図７（Ｂ）に示すように、パッド１１が下降してワークＷをダイ１０に押し付ける。パッド１１でダイ１０に押し付けられたワークＷは、ダイ１０の形状に沿って位置決めされると共にずれることなく拘束される。

そして、上型が更に下降すると、図７（Ｃ）に示すように、リストライクパンチ１２が前進してワークＷに接触する。続いて、リストライクパンチ１２は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、ワークＷの板厚をしごくようにダイ１０に押し付けられてインバース部３を成形する。

リストライク工程では、このリストライク工程の前工程であるトリム工程の中で、図９（Ａ）で示す如くフランジ加工工程によってインバース部３における折曲げ先端部３ｂのＲ形状を予め成形してあるので、この折曲げ先端部３ｂのＲ形状の部位を基点としてフランジ加工部位Ａ２がリストライクパンチ１２によって図９（Ｂ）で示す如く回転しながらリストライク加工されて行く。そして、最終的に上型が下死点に達することでリストライク加工が終了し、ワークＷは、インバース部３を有した最終製品形状となる。

以上のように本発明のワーク成形方法によれば、インバース部３を成形する前工程でワークＷの一部をＵ字形状に折り曲げる折曲げ先端部３ｂのＲ形状を予め成形するフランジ加工工程を行うため、インバース部３を成形する時に、前記Ｒ形状とされた折曲げ先端部３ｂが基点となり、座屈することなくインバース部３を成形することができる。したがって、折曲げ先端部３ｂの角度（挟み角）が小さいワークＷでも座屈させることなく１回のリストライク工程のみで成形することができる。

また、本発明のワーク成形方法によれば、リストライク工程の前工程でフランジ加工工程を行っているので、インバース部３における折曲げ先端部３ｂのＲ形状が正しく出ていることから、リストライク加工後のパーティング蛇行を無くすことができる。したがって、品質の高いワークＷを製造することができる。

また、本発明のワーク成形方法によれば、フランジ加工をリストライク工程の前工程であるトリム工程の中で実施しているので、トリム加工とフランジ加工を別々に行う場合に比べて１工程減らすことができ、また、フランジ加工用金型をトリム加工用金型に組み込んで一つの金型とすることができ、金型の数を減らすことができる。したがって、加工工数を削減することができ且つワーク成形装置（金型）の製作費用を削減することができる。

また、本発明のワーク成形方法によれば、トリムパンチ８でトリミングする直前にフランジパンチ７でフランジ加工を行うので、トリム先端に発生するバリを無くすことができる。なお、トリミングと同時にフランジ加工した場合は、ワークＷの引き込みによりトリム先端にバリが発生する。

また、本発明のワーク成形方法によれば、フランジ加工工程前のワークＷのフランジ加工部位Ａ１の周長Ｌ１に対して、フランジ加工工程後のワークＷのフランジ加工部位Ａ２の周長Ｌ２を略同一長さに加工しているので、フランジ加工工程で加工前と加工後の周長が同一であることにより、成形時にワークＷが引き込まれることが無くなる。

本発明のワーク成形装置によれば、トリムパンチ８でワークＷの不要部分９を切断する直前に、フランジパンチ７でインバース部３の折曲げ先端部３ｂのＲ形状を成形するように構成しているので、フランジ加工用金型とトリム加工用金型とを共通化することができる。

以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、上述の実施の形態は本発明の一例であり、これら実施の形態に制限されることはない。

本発明は、インバース部を有したワークを成形するワーク成形方法に利用することができる。

１…フロントフェンダー（ワークの最終製品形状）
２…ドリップ部
３…インバース部
３ｂ…インバース部の折曲げ先端部
４…ダイ
５…第１パッド
６…第２パッド
７…フランジパンチ
８…トリムパンチ
Ａ（Ａ１，Ａ２）…フランジ加工部位
Ｗ…ワーク

本発明のワーク成形方法では、インバース部を成形する前工程で、ワークの一部をＵ字形状に折り曲げる折曲げ先端部のＲ形状を予め成形するフランジ加工を行うようにする。
また、前記インバース部は、最終製品形状に成形するリストライク工程で成形し、前記フランジ加工は、前記リストライク工程の前工程であるトリム工程の中で実施する。
そして、前記フランジ加工では、前記ワークがダイに沿うように異なる方向からパッドでワークを押し付けて位置決めした後に、トリムパンチでトリミングする直前にフランジパンチで成形する。

Claims

最終製品形状前のワークをダイの上に置き、パッドで前記ワークをダイに押し付けて位置決めした後に、パンチでワークの一部をＵ字形状に折り曲げてインバース部を形成するワーク成形方法において、
前記インバース部を成形する前工程で、前記ワークの一部をＵ字形状に折り曲げる折曲げ先端部のＲ形状を予め成形するフランジ加工を行う
ことを特徴とするワーク成形方法。
請求項１に記載のワーク成形方法であって、
前記インバース部は、最終製品形状に成形するリストライク工程で成形し、
前記フランジ加工は、前記リストライク工程の前工程であるトリム工程の中で実施する
ことを特徴とするワーク成形方法。
請求項２に記載のワーク成形方法であって、
前記フランジ加工では、前記ワークがダイに沿うように異なる方向から複数のパッドでワークを押し付けて位置決めした後に、トリムパンチでトリミングする直前にフランジパンチで成形する
ことを特徴とするワーク成形方法。
請求項３に記載のワーク成形方法であって、
前記フランジ加工前のワークのフランジ加工部位の周長に対して、フランジ加工後のワークのフランジ加工部位の周長を略同一長さに加工する
ことを特徴とするワーク成形方法。
最終製品形状前のワークを載せるダイと、
前記ワークを前記ダイに沿うように異なる方向から押し付けて位置決めする複数のパッドと、
前記ワークの一部をＵ字形状に折り曲げて形成されるインバース部の折曲げ先端部のＲ形状を成形するフランジパンチと、
前記ワークの不要部分を切断するトリムパンチと、を備え、
前記トリムパンチでワークの不要部分を切断する直前に、前記フランジパンチでインバース部の折曲げ先端部のＲ形状を成形する
ことを特徴とするワーク成形装置。