JP2014231061A - ヘミング曲げ工法及びそれに用いる装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はフランジの形成後、フランジを鋭角に曲げる工程と、潰し曲げる工程とを上型の１回の降下で完了すると共に下方からヘミング曲げが行えることにより、自動搬送プレスのライン内でヘミング曲げの自動化が可能となり、金型がコストダウンできると共に、維持管理が簡単で手間が掛からず、製品のコストダウンも可能となるヘミング曲げ工法及びそれに用いる装置を提供することを目的とする。
【解決手段】上型１と、上下移動可能なパット３との間に、フランジW1をセットした後にワークＷが挟持され、下型２又は上型１に水平移動可能なカムスライダー４を配置させると共に、上型１を降下させながら、フランジW1の先端をカムスライダー４のカム面41によって、カムスライダー４を水平移動させながら上型１と下型２とによって、フランジW1が潰し曲げられて、フランジW1の潰し曲げが完了するヘミング曲げ工法及びそれに用いる装置と成す。
【選択図】図１

Description

本発明はフランジの形成後、プレス装置を用いて、フランジを鋭角に曲げる工程と、潰し曲げる工程とを上型の１回の降下で完了するヘミング曲げ工法及びそれに用いる装置に関する。

図６は従来の一般的なヘミング曲げ工法を示す図である。このヘミング曲げ工法は、予め板状のワーク（Ｗ）の端部が垂直に曲げられたフランジ（W1）を形成した図６（ａ）の状態のものに対して曲げ加工される。このフランジ（W1）を鋭角に曲げる工程を先ず始めに行う。この工程を行う場合は、図７（ｃ）に示すようなヘミング曲げ専用機械を使用し、予めフランジ（W1）を上側に向けてセットした後、ヘミング曲げ専用治具が下端の軸を中心に回動すると、その先端によってフランジ（W1）が図７（ａ）、図６（ｂ）のように垂直状態から内側に曲げられる。その後、治具の先端が元の位置に戻され、ワーク（Ｗ）の上側から潰し曲げ用のブロックが降下され、このブロックと下型とでフランジ（W1）を挟み、図６（ｃ）、図７（ｂ）のように潰し曲げが行われていた。

しかしながら、鋭角に曲げる上記工程は、ブロックが降下されて加工するものであるため、ワーク（Ｗ）の表側（上側）への加工しか出来ず、ライン内での処理が出来なくなる。つまり、自動搬送プレスのライン内で、ヘミング曲げが行われると、フランジ（W1）の曲げは必ずワーク（Ｗ）の上方向からの加工となり、ワーク（Ｗ）を反転させてからライン上に搬送しなければ、次の加工や処理が出来ない場合が殆どである。このため、ライン上に乗せるには、人手で反転させるか或いはパネル反転装置を設置しなければならなかった。しかもヘミング曲げ専用機械の複雑な治具を使用しなければならないため、金型が高コストになると共に維持管理に手間が掛かるため、製品のコストダウンが困難であった。

一方、フランジ（W1）を鋭角に曲げる工程と、潰し曲げ工程を１つの金型で行うものとしては、特開２００２−１１３５２６が提案されている。これは起立縁部(本願のフランジに相当)をリングユニットの予備曲げパンチで図７（ａ）のように鋭角に曲げ、その後、本曲げパンチで図６（ｃ）、図７（ｂ）のように潰し曲げて起立縁部をパネル側（ワーク側）に密着する試作用治具である。

しかしながら、特開２００２−１１３５２６を用いてヘミング曲げを行うと、上記同様に、起立縁部の曲げはパネル上方向への加工しか出来なくなり、加工性や成形上或いは加工方向が他と違う場合は、ライン内での処理が出来なくなる。この結果、自動搬送プレスのライン内で、ヘミング曲げを行うことは困難であり、更に上記同様に、ヘミング曲げ専用の複雑な治具を使用しなければならないため、金型が高コストになると共に維持管理に手間が掛かるため、製品のコストダウンが困難であった。

特開２００２−１１３５２６号公報

本発明はフランジの形成後、フランジを鋭角に曲げる工程と、潰し曲げる工程とを上型の１回の降下で完了すると共に下方からヘミング曲げが行えることにより、自動搬送プレスのライン内でヘミング曲げの自動化が可能となるヘミング曲げ工法及びそれに用いる装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、金型がコストダウンできると共に、維持管理が簡単で手間が掛からず、製品のコストダウンも可能となるヘミング曲げ工法及びそれに用いる装置を提供するにある。

本発明は上記現状に鑑み成されたものであり、つまり、上型と、上下移動可能なパットとの間に、フランジをセットした後にワークが挟持され、下型又は上型に水平移動可能なカムスライダーを配置させると共に、上型を降下させながら、フランジの先端をカムスライダーの傾斜カム面に当接させながらフランジが鋭角に曲げられ、その後、上型又は下型の傾斜カム面によって、カムスライダーを水平移動させながら上型と下型とによって、フランジが潰し曲げられて、フランジの潰し曲げが完了するヘミング曲げ工法と成す。

又、ヘミング曲げ工法に用いる本発明の装置としては、鋭角に曲げられたフランジを潰し曲げるための平な面を先端に有すると共に側部に傾斜カム面を有する上型と、下型と、上型の降下時に平な面と協働してワークが挟持固定されるワーク支持面を有すると共に上下移動可能で且つ上方へ付勢されたパットと、下型の上部に配置すると共に水平移動可能で且つワーク側へ付勢されたカムスライダーと、から少なくとも成される。又、鋭角に曲げられたフランジを潰し曲げるための平な面を先端に有する上型と、側部に傾斜カム面を有する下型と、下型との間にワークが挟持固定されるワーク支持面を有すると共に上下移動可能で且つ下方へ付勢されたパットと、上型の下部に配置すると共に水平移動可能で且つワーク側へ付勢されたカムスライダーと、から少なくとも成したものとしても良い。更に前記カムスライダーのカム面に、上型又は下型の傾斜カム面と当接すると共に滑りを良くするためのプレートが固着されたものとしても良い。

請求項１のように上型（１）と、上下移動可能なパット（３）との間に、フランジ（W1）を下方に向けてセットした後にワーク（Ｗ）が挟持され、下型（２）の上部に水平移動可能なカムスライダー（４）を配置させると共に、上型（１）を降下させながらフランジ（W1）の先端を、カムスライダー（４）のカム面（41）に当接させながらフランジ（W1）が下方へ鋭角に曲げられ、その後、上型（１）の傾斜カム面（12）によってカムスライダー（４）を水平移動させながら上型（１）の平な面（11）と下型（２）とによって、フランジ（W1）がワーク（Ｗ）の裏側へ潰し曲げられフランジ（W1）の潰し曲げが行われる工法と成すことにより、従来行っていたワーク（Ｗ）の反転作業が不要となるため、自動搬送プレスのライン内で、ヘミング曲げが自動化可能なものとなる。更に、本発明工法は、従来のヘミング曲げ専用機械を使用しない簡単なカム機構で行えるため、金型のコストを低減化出来ると共に維持管理が簡単なものになるため、製品がコストダウンされるものとなる。又、製品の生産効率が従来の上方へ鋭角に曲げるものに対して、本発明方法は３〜５倍前後良好なものとなる。

請求項２のように板状のワーク（Ｗ）の端部を垂直に予備曲げしてフランジ（W1）が形成された後、該フランジ（W1）を鋭角に予備曲げし、更にフランジ（W1）を潰し曲げが行われるヘミング曲げ工法に用いる装置に於いて、鋭角に曲げられたフランジ（W1）を潰し曲げるための平な面（11）を先端に有すると共に側部に傾斜カム面（12）を有する上型（１）と、下型（２）と、上型（１）の降下時に平な面（11）と協働してワーク（Ｗ）が挟持固定されるワーク支持面を有すると共に上下移動可能で且つ上方へ付勢されたパット（３）と、下型（２）の上部に配置すると共に水平移動可能で且つワーク（Ｗ）側へ付勢されたカムスライダー（４）と、から少なくとも成されることにより、従来行っていたワーク（Ｗ）の反転作業が不要となるため、作業効率が従来よりも３〜５倍前後向上すると共にヘミング曲げが自動化可能なものとなる。更に本発明装置は、従来のヘミング曲げ専用機械を使用しない簡単なカム機構となるため、安価に提供できる装置となり、且つ、金型のコストが低減化出来ると共に維持管理が簡単なものになり、製品のコストダウンも可能なものとなる。

請求項３に示すように上型（１）と、上下移動可能で且つ上下方向に付勢されたパット（３）との間に、フランジ（W1）を上方に向けてセットした後にワーク（Ｗ）が挟持され、上型（１）の下部に水平移動可能なカムスライダー（４）を配置させると共に、上型（１）を降下させながら、フランジ（W1）の先端をカムスライダー（４）のカム面（41）に当接させながらフランジ（W1）が上方から鋭角に曲げられ、その後、下型（２）の傾斜カム面（21）によってカムスライダー（４）を水平移動させながら上型（１）の平な面（11）と下型（２）とによって、フランジ（W1）がワーク（Ｗ）の上側に潰し曲げられて、フランジ（W1）の潰し曲げが完了されることにより、従来のヘミング曲げ専用機械を使用しない簡単なカム機構で行えるため、金型のコストを低減化出来ると共に維持管理が簡単なものになるため、製品がコストダウンされるものとなる。

請求項４に示すように鋭角に曲げられたフランジ（W1）を潰し曲げるための平な面（11）を先端に有する上型（１）と、側部に傾斜カム面（21）を有する下型（２）と、下型(２)との間にワーク（Ｗ）が挟持固定されるワーク支持面を有すると共に上下移動可能で且つ下方へ付勢されたパット（３）と、上型（１）の下部に配置すると共に水平移動可能で且つワーク（Ｗ）側へ付勢されたカムスライダー（４）と、から少なくとも成されることにより、従来のヘミング曲げ専用機械のような複雑な動作がなくなると共に構造が簡単であるので、安価に提供できる装置となり、且つ、金型のコストを低減化出来ると共に維持管理が簡単なものになり、製品のコストダウンも可能なものとなる。更にヘミング曲げ工法は作業効率が従来よりも２倍前後向上可能なものとなる。しかも、金型製作期間が短縮出来るものとなる。

請求項５のようにカムスライダー（４）のカム面（41）に、上型（１）の傾斜カム面（12）又は下型（２）の傾斜カム面（21）と当接すると共に滑りを良くするためのプレート（５）が固着されることにより、摺動性が良くなるので、ヘミング曲げ作業効率が向上され、より一層のコストダウンも可能となる。また鋭角曲げとカムスライダー（４）の動作タイミングの調整は、プレート（５）の取付け高さを変えることにより、動作タイミングの調整が容易に行えるものとなる。

本発明の工法の実施形態を示す説明図である。 本発明の工法で用いる装置の実施形態を示す説明図である。 本発明の工法の別実施形態を示す説明図である。 本発明の工法で用いる別装置の実施形態を示す説明図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 従来工法及びそれに用いる装置を示す説明図である。 従来工法のヘミング曲げ専用機械の治具の作用を示す説明図である。

図１、図２は本発明の実施形態を示す図であり、この図面に基づいて説明する。（Ｗ）は板状でその端部には垂直に予備曲げして形成されたフランジ（W1）を有したワークである。ワーク（Ｗ）としては、例えば自動車のドア，エンジンフード，トランクリッド，フェンダーなどのパネル材等が用いられる。（１）は上型であり、該上型（１）の先端（図中に於いては下端には平な面（11）を有し、側部には傾斜カム面（12）を有している。（２）は下型である。尚、前記上型（１）或いは下型（２）の成形面部分を、焼き入れ可能な駒又は硬質な駒を図２に示すようにインサートさせたものとしても良い。（３）は上型（１）に対向して配置した上下移動可能なパットであり、該パット（３）は上型（１）と伴にワーク（Ｗ）を挟持させて支持している。前記パット（３）はスプリング（31）などの弾性部材やエアシリンダーなどによって常に上方へ所定圧が付勢されている。

（４）は下型（２）の上部に配置されると共にフランジ（W1）を鋭角に曲げるための水平移動可能なカムスライダーであり、該カムスライダー（４）は、通常の金型で用いられているものを使用し、これは右端に設けた弾性部材やエアシリンダーなどの後述する押圧部材（７）によって常時所定力で左側へ押圧されている。この時の所定力としては、ワーク（Ｗ）のフランジ（W1）が内側に折り曲げられて鋭角に曲げられる際、カムスライダー（４）が移動しない大きさ以上であり、且つ、その後、上型（１）の傾斜カム面（12）とカムスライダー（４）のカム面（41）又はそのカム面（41）へ固着した後述するプレート（５）に当接した際、カムスライダー（４）がフランジ（W1）から離れる方向（右側）にスムーズに移動出来る大きさとするのが好ましい。またカムスライダー（４）の材料としては、高耐久性を有するために焼き入れ可能な鋼材又は硬質材を用いるのが好ましい。

（５）はカムスライダー（４）のカム面（41）に着脱可能に取付けた交換可能な銅合金製のプレートであり、該プレート（５）は上型（１）の傾斜カム面（12）に当接させた時に、カムスライダー（４）がスムーズ摺動させるためのものである。前記プレート（５）の材質としては、特に無給油（含油）な材質のものを用いるのが好ましい。（６）は下型（２）の上部に固着した銅合金製の当板であり、該当板（６）としては、カムスライダー（４）の滑りが良くなる材質のものを用い、特に無給油（含油）な材質のものを用いるのが好ましい。（７）はカムスライダー（４）の右端に設けた弾性部材やエアシリンダーなどの押圧装置であり、該押圧装置（７）としてガスシリンダーを使用するのが好ましく、これを用いると、鋭角曲げが安定して加工出来るものとなる。

図３、図４は本発明の別実施形態を示す図であり、これは、前記実施形態がワーク（Ｗ）のフランジ（W1）が下側に折曲して密着させる構造に対し、フランジ（W1）が従来と同様に上側に折曲して密着させる構造である。また前記実施形態の装置の違いは、先ず上型（１）の側部には傾斜カム面（12）がなく、上型（１）の下部にはカムスライダー（４）が水平移動可能で且つワーク（Ｗ）側へ付勢されて配置している。また下型（２）にはカムスライダー（４）がなく、下型（２）の側部には傾斜カム面（21）を有している。更にパット（３）は下型（２）に対向して配置され、該パット（３）は下型（２）との間にワーク（Ｗ）を挟持して支持させている。更に前記パット（３）はスプリング（31）などの弾性部材やエアシリンダーなどによって常に下方へ所定圧が付勢されている。又、前記カムスライダー（４）は図５に示すように支持部材(８)によって逆さまに支持されている。他は同一である。

次に本発明の工法を図１に基づいて説明する。予め板状のワーク（Ｗ）の端部が垂直に曲げられたフランジ（W1）を用意し、フランジ（W1）の先端が下向きになるようにパット（３）の上にワーク（Ｗ）を載せる。その後、プレス装置を作動させると、上型（１）が降下して、上型（１）の先端に設けた平な面（11）とパット（３）とによって図１（ａ）のようにワーク（Ｗ）を挟持する。この状態のままで上型（１）は降下し、フランジ（W1）の下端（先端）がカムスライダー（４）のカム面（41）に当接される。すると、フランジ（W1）は内側に曲がり、カムスライダー（４）のカム面（41）に沿って降下すると共にフランジ（W1）が図１（ｂ）のように所定角度（傾斜角と略同一）の鋭角に曲げられるのである。

その後、更に上型（１）が降下すると、上型（１）の傾斜カム面（12）がカムスライダー（４）のカム面（41）に固着したプレート（５）に当接する。するとプレスの力はカムスライダー（４）のカム面（41）により、下側方向の力と右側方向の力とに分解されるため、上型（１）が降下すると、カムスライダー（４）が図１（ｃ）の図中矢印のように右側へ移動される。そして更に上型（１）が降下すると、フランジ（W1）が上型（１）の平な面（11）と下型（２）とによって押し潰されて図１（ｃ）に示すように密着するのである。尚、この時、パット（３）は上型（１）の降下に伴って一緒に降下する。その後、上型（１）が上昇するのに伴って、パット（３）も上昇して元の位置まで戻ると共に、カムスライダー（４）は図中の矢印のように左側に移動して元の位置まで戻される。更に上型（１）が上昇すると、ヘミング曲げが完了したワーク（Ｗ）はパット（３）の上に残されるので、加工済みのワーク（Ｗ）をパット（３）から搬出させ、新たなワーク（Ｗ）をパット（３）にセットし、上記工程を繰返せば良い。

次に本発明の別工法を図３に基づいて説明する。予め板状のワーク（Ｗ）の端部が垂直に曲げられたフランジ（W1）を上記同様に用意し、フランジ（W1）の先端が上向きになるように下型（２）の上にワーク（Ｗ）を載せる。その後、プレス装置を作動させると、上型（１）が降下して、下型（２）とパット（３）とによって、図３（ａ）のようにワーク（Ｗ）が挟持される。この上型（１）は更に降下すると、フランジ（W1）の上端（先端）がカムスライダー（４）のカム面（41）に当接される。その後、フランジ（W1）は内側に曲がり、カムスライダー（４）のカム面（41）に沿ってフランジ（W1）が図３（ｂ）のように鋭角に曲げられるのである。

その後、更に上型（１）が降下すると、下型（２）の傾斜カム面（21）が、カムスライダー（４）のカム面（41）に固着したプレート（５）に当接する。するとプレスの力は上記同様に下側方向の力と右側方向の力とに分解されるため、上型（１）が降下すると、カムスライダー（４）が図３（ｃ）の図中矢印のように右側へ移動される。そして更に上型（１）が降下すると、フランジ（W1）が上型（１）の平な面（11）と下型（２）とによって押し潰されて図３（ｃ）に示すように密着するのである。尚、この時、パット（３）は上型（１）の降下に伴って一緒に降下する。その後、上型（１）が上昇するのに伴って、パット（３）も上昇して元の位置まで戻ると共に、カムスライダー（４）は図中の矢印のように左側に移動して元の位置まで戻される。この時、ヘミング曲げが完了したワーク（Ｗ）は下型（２）の上に残されるので、加工済みのワーク（Ｗ）を下型（２）から搬出させ、新たなワーク（Ｗ）を下型（２）にセットし、上記工程を繰返せば良い。

このように本発明で使用するヘミング曲げ専用治具としては、水平移動するカムスライダー（４）を用いた単純なカム構造の使用により、従来のヘミング曲げ専用治具に比べて構造が極めて簡単なものとなるので、金型の製作期間が従来の１／２〜１／３で可能となると共にコストが約１／５前後とすることが可能なものとなる。更に構造が簡単であるため、故障の回数が従来品と比べ１／４〜１／５となり、維持管理が極めて簡単なものとなった。またフランジ（W1）を下方から内側へ鋭角に曲げることが可能となる図１や図２の本発明のものは、従来の如く製品を反転することが不要となるため、ライン内でヘミング曲げの自動化が可能なものとなる。

Ｗ ワーク
W1 フランジ
１ 上型
11 平な面
12 傾斜カム面
２ 下型
21 傾斜カム面
３ パット
４ カムスライダー
41 カム面
５ プレート

Claims (5)

1. 板状のワーク（Ｗ）の端部を垂直に予備曲げしてフランジ（W1）が形成された後、該フランジ（W1）を鋭角に予備曲げし、更に前記フランジ（W1）を潰し曲げが行われるヘミング曲げ工法に於いて、上型（１）と、上下移動可能で且つ上下方向に付勢されたパット（３）との間に、前記フランジ（W1）を下方に向けてセットした後に前記ワーク（Ｗ）が挟持され、下型（２）の上部に水平移動可能なカムスライダー（４）を配置させると共に、前記上型（１）を降下させながら、前記フランジ（W1）の先端を前記カムスライダー（４）のカム面（41）に当接させながら前記フランジ（W1）が下方から鋭角に曲げられ、その後、前記上型（１）の傾斜カム面（12）によって前記カムスライダー（４）を水平移動させながら前記上型（１）の平な面（11）と前記下型（２）とによって、前記フランジ（W1）が前記ワーク（Ｗ）の裏側へ潰し曲げられて、前記フランジ（W1）の潰し曲げが完了されることを特徴とするヘミング曲げ工法。
2. 板状のワーク（Ｗ）の端部を垂直に予備曲げしてフランジ（W1）が形成された後、該フランジ（W1）を鋭角に予備曲げし、更に前記フランジ（W1）を潰し曲げが行われるヘミング曲げ工法に用いる装置に於いて、鋭角に曲げられたフランジ（W1）を潰し曲げるための平な面（11）を先端に有すると共に側部に傾斜カム面（12）を有する上型（１）と、下型（２）と、前記上型（１）の降下時に前記平な面（11）と協働してワーク（Ｗ）が挟持固定されるワーク支持面を有すると共に上下移動可能で且つ上方へ付勢されたパット（３）と、前記下型（２）の上部に配置すると共に水平移動可能で且つワーク（Ｗ）側へ付勢されたカムスライダー（４）と、から少なくとも成されたことを特徴とするヘミング曲げ工法に用いる装置。
3. 板状のワーク（Ｗ）の端部を垂直に予備曲げしてフランジ（W1）が形成された後、該フランジ（W1）を鋭角に予備曲げし、更に前記フランジ（W1）を潰し曲げが行われるヘミング曲げ工法に於いて、上型（１）と、上下移動可能で且つ上下方向に付勢されたパット（３）との間に、前記フランジ（W1）を上方に向けてセットした後に前記ワーク（Ｗ）が挟持され、上型（１）の下部に水平移動可能なカムスライダー（４）を配置させると共に、前記上型（１）を降下させながら、前記フランジ（W1）の先端を前記カムスライダー（４）のカム面（41）に当接させながら前記フランジ（W1）が上方から鋭角に曲げられ、その後、前記下型（２）の傾斜カム面（21）によって前記カムスライダー（４）を水平移動させながら前記上型（１）の平な面（11）と前記下型（２）とによって、前記フランジ（W1）が前記ワーク（Ｗ）の上側へ潰し曲げられて、前記フランジ（W1）の潰し曲げが完了されることを特徴とするヘミング曲げ工法。
4. 板状のワーク（Ｗ）の端部を垂直に予備曲げしてフランジ（W1）が形成された後、該フランジ（W1）を鋭角に予備曲げし、更に前記フランジ（W1）を潰し曲げが行われるヘミング曲げ工法に用いる装置に於いて、鋭角に曲げられたフランジ（W1）を潰し曲げるための平な面（11）を先端に有する上型（１）と、側部に傾斜カム面（21）を有する下型（２）と、前記下型(２)との間にワーク（Ｗ）が挟持固定されるワーク支持面を有すると共に上下移動可能で且つ下方へ付勢されたパット（３）と、前記上型（１）の下部に配置すると共に水平移動可能で且つワーク（Ｗ）側へ付勢されたカムスライダー（４）と、から少なくとも成されたことを特徴とするヘミング曲げ工法に用いる装置。
5. 前記カムスライダー（４）のカム面（41）に、前記上型（１）の傾斜カム面（12）又は前記下型（２）の傾斜カム面（21）と当接すると共に滑りを良くするためのプレート（５）が固着された請求項２又は４記載のヘミング曲げ工法に用いる装置。