JP2021107089A - プレス型 - Google Patents

Abstract

【課題】板材端部の略コ字状の折り曲げ加工断面形状精度を確保しながら、切断工程で生じた板材周縁部のばりが取れてしまわないプレス型を提供する。【解決手段】上側押え部４と下側押え部３で板材Ｐが挟持された状態で、上型２の下動により、上側押え部４及び下側押え部３からはみ出した板材Ｐの端部Ｔが上型２の上刃５と下側押え部３とで挟み込まれるようにして下方向きに略Ｌ字状に折り曲げ加工され、次いで、上型２の更なる下動により上型２と共に上側押え部４及び下側押え部３と一緒に板材Ｐが下動され、上記上刃５及び下側押え部３からはみ出した板材Ｐの端部Ｔが下型１の下刃６によって上方に折り曲げ加工され、これにより板材Ｐの端部Ｔが断面略コ字状に折り曲げ加工される。下刃６の上端角隅部にＲ面取り９を施したり、下刃６の上端面を逃がしたりすることで、板材周縁部Ｓと非接触な構造とすることができる。【選択図】図５

Description

本発明は、プレス型、特に、前工程で１次成形され且つ周縁部が切断された板材に対して２次成形を施すことで該板材の端部を断面略コ字状に折り曲げ加工するプレス型に関する。

車両用パネルを始めとし、金属製板材の成形にプレス型が広く用いられている。プレス型による板材の成形は様々であり、同様に、その成形工程も各種あるが、車両用パネルのように高い意匠性が要求される場合には、ドローと呼ばれる１次成形後にトリムと呼ばれる切断工程で板材の周縁部を切断し、その後、リストライクと呼ばれる２次成形を施すことが多い。この２次成形で、板材の端部に断面略コ字状の折り曲げ加工をプレス型で行う場合も、多種多様な加工方法、加工工程が存在するが、例えば、下記特許文献１に記載されるようにダイとポンチの組合せで板材を窪ませる手法が最も簡易である。

特開平１０−１４２３９０号公報

ところで、上記切断工程で板材の周縁部にばりが生じることがあり、板材の材料によっては、上記板材端部の断面略コ字状の折り曲げ工程で、そのばりが取れてしまう場合がある。この取れてしまったばりは、異物としてプレス型に付着し、その付着した異物でプレス成形品に傷が生じるなどの問題となる。しかしながら、上記ダイとポンチの組合せによる板材の折り曲げ加工手法では、ばりが取れてしまわないようにするのが困難であり、ばりが取れないように金型側を工夫すると略コ字状の折り曲げ加工断面形状精度が低下するというトレードオフがある。こうした問題は、例えば、プレス成形対象となる車両のルーフ用パネルの板材を、鋼製からアルミニウム製に変更したことで顕著になることがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、板材端部の略コ字状の折り曲げ加工断面形状精度を確保しながら、切断工程で生じた板材周縁部のばりが取れてしまわないプレス型を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のプレス型は、
前工程で１次成形され且つ周縁部が切断された板材に対して２次成形を施すことで該板材の端部を断面略コ字状に折り曲げ加工するプレス型において、
下型に設けられ、該下型と共に移動すると共に、該下型の動きとは別個に上型に対して離接する方向に移動可能に構成され、前記板材の下面を支持する下側押え部と、前記上型に設けられ、該上型と共に移動すると共に、該上型の動きとは別個に前記下型に対して離接する方向に移動可能に構成され、前記板材の上面を支持することで前記下側押え部と共に前記板材を挟持可能な上側押え部と、前記上型に設けられた上刃であって、該上型の下動に伴い、前記上側押え部及び下側押え部からはみ出した板材の端部を該下側押え部とで挟み込んで下方向きに略Ｌ字状に折り曲げる上刃と、前記下型に設けられた下刃であって、前記上型の下動に伴い、前記上刃及び下側押え部からはみ出した前記板材の端部を上方向きに折り曲げる下刃と、を具備し、前記下刃の上端面は前記板材の端部の周縁部のみに非接触となる非接触構造を有することを特徴とする。

この構成によれば、板材の端部を断面略コ字状に折り曲げ加工する際、まず、上側押え部と下側押え部で板材が挟持された状態で、上型の下動により、上側押え部及び下側押え部からはみ出した板材の端部が上刃と下側押え部とで挟み込まれるようにして下方向きに略Ｌ字状に折り曲げ加工される。次いで、上型の更なる下動により上型と共に上側押え部及び下側押え部と一緒に板材が下動され、上記上刃及び下側押え部からはみ出した板材の端部が下刃によって上方に折り曲げ加工され、これにより板材の端部が断面略コ字状に折り曲げ加工される。この１つのプレス型で行われる２段階の折り曲げ加工で略コ字状の折り曲げ加工断面形状精度を確保することができると共に、下刃は板材の周縁部に非接触であるので、板材の周縁部にばりがあったとしても、そのばりが取れてしまうことがない。

また、本発明の他の構成は、前記非接触構造は、前記下刃の上端面の前記板材側の端部の面取りを行うことで形成したことを特徴とする。

この構成によれば、下刃の上端面の板材側の端部に面取りを施すだけで、下刃の寸度を確保しながら板材の周縁部に非接触とすることができ、上記コ字状の折り曲げ加工断面形状精度の確保と共にばりが取れない構成を容易に取得することができる。

本発明の更なる構成は、前記非接触構造は、前記下刃の上端面の前記板材側よりも該板材から遠い側を高さの低い逃がし形状として形成したことを特徴とする。

この構成によれば、上記板材の端部の周縁部は上刃及び下側押え部からはみ出しているので、下刃の上端面の板材から遠い側を低く逃がすだけで、下刃の寸度を確保しながら板材の周縁部と非接触とすることができ、上記コ字状の折り曲げ加工断面形状精度の確保と共にばりが取れない構成を容易に取得することができる。

本発明の更なる構成は、前記板材は、車両のルーフ用パネルであり、前記断面略コ字状の折り曲げ加工は、車両前後方向に沿って該ルーフ用パネルの車両両側端部になされるものであることを特徴とする。

この構成によれば、車両のルーフ用パネルの車両両側端部に、瑕疵がなく、断面形状精度に優れた略コ字状の折り曲げ加工を施すことができる。

本発明の更なる構成は、前記板材がアルミニウム製であることを特徴とする。

この構成によれば、アルミニウム製の板材に対し、瑕疵がなく、断面形状精度に優れた略コ字状の折り曲げ加工を施すことができる。

以上説明したように、本発明によれば、切断工程で板材周縁部にばりが生じても、それが取れてしまうことがなく、板材端部に断面形状精度に優れた略コ字状の折り曲げ加工を施すことができることから、種々の材料の板材に対して良好な折り曲げ加工を施すことが可能となる。

本発明のプレス型が適用されたプレス装置の一実施の形態を示す概略構成図である。 図１のプレス装置の作動説明図である。 図１のプレス装置によるプレス成形の詳細説明図である。 図１のプレス装置によるプレス成形の詳細説明図である。 図１のプレス装置の作動説明図である。 図１のプレス装置によるプレス成形の詳細説明図である。 図６のプレス成形品の周縁部の詳細図である。 従来のプレス型によるプレス成形の詳細説明図である。 従来のプレス型によるプレス成形の詳細説明図である。 図９における板材周縁部の詳細図である。

以下に、本発明のプレス型の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態のプレス型が適用されたプレス装置の概略構成図である。同図では、平坦な板材Ｐが装置に挟持されているが、この実施の形態でプレス成形される実際の板材Ｐは、例えば図３に示すように、前工程で１次成形が施されている。また、理解を容易にするために、同図は、極めて簡素化され且つ誇張されているが、実際の装置やプレス型は、周知のように、非常に精密である。

この実施の形態でプレス成形の対象となる板材Ｐは、車両のルーフ用パネルであり、この実施の形態では、アルミニウム製の板材Ｐをプレス成形することが前提である。前述のように、板材Ｐは、前工程で１次成形が施されており、次いで接断工程で周縁部Ｓが切断されている。このプレス装置は、ルーフ用パネルの車両両側端部に車両前後方向に長手な一連の窪みをプレス形成するためのものであり、窪みは、例えば図６に示すように、略コ字状の折り曲げ加工断面形状となる。

図１の下半部が下型１、上半部が上型２であり、下型１は固定型であり、上型２は、図示しない駆動源によって下型１に対して離接される可動型である。下型１の中央部上面には凹陥部が設けられ、この凹陥部内に下側押え部３が挿入されている。この下側押え部３は、板材Ｐの下面を支持するものであり、図示しない駆動源によって上型２に対して離接可能に構成されている。同様に、上型２の中央部下面にも凹陥部が設けられ、この凹陥部内に上側押え部４が挿入されている。この上側押え部４は、板材Ｐの上面を支持するものであり、図示しない駆動源によって下型１に対して離接可能に構成されている。したがって、板材Ｐは、上面を上側押え部４によって支持され、且つ下面を下側押え部３によって支持されることで、双方の押え部３、４によって挟持される。

上型２の下面の上記上側押え部４の直近両側方には、上記上側押え部４及び下側押え部３からはみ出した板材Ｐの端部Ｔを略Ｌ字状（図の左側では反転した略Ｌ字状）に下方に折り曲げ加工するための上刃５が形成されている。この上刃５は、図の紙面垂直方向に連続して設けられている。また、上記上型２が下動された際に略Ｌ字状に折り曲げ加工された板材Ｐの端部Ｔ及び上刃５を収納するための収納凹部７が上記下側押え部３の図示両側端部に形成されている。すなわち、上側押え部４及び下側押え部３からはみ出した板材Ｐの端部Ｔは、上型２の下動に伴い、上刃５と下側押え部３の収納凹部７とで挟み込まれるようにして略Ｌ字状に下方向きに折り曲げ加工される。

一方、下型１の上面の上記下側押え部３の直近両側方には、上記上刃５及び下側押え部３の収納凹部７からはみ出した板材Ｐの端部Ｔを上方に折り曲げ加工するための下刃６が形成されている。この下刃６は、上記上刃５と同様に、図の紙面垂直方向に連続して設けられている。また、上刃５の上端面の下側押え部３側には、上刃５によって折り曲げ加工された板材Ｐの端部Ｔを収納する板材受部８が凹陥形成されている。また、図１では明示していないが、例えば図３に示すように、板材受部８が形成されている部分の下刃６の上端角隅部には、いわゆるＲ面取り９が施されており、このＲ面取り９が板材Ｐの端部Ｔに接触して折り曲げ加工が行われ、且つ、折り曲げ加工後には、Ｒ面取り９の部分が板材Ｐから離間することで板材Ｐの周縁部Ｓが下刃６に接触しないように（非接触に）構成されている。更に、図３に示すように、この下刃６の上端面は、板材Ｐ側の部分よりも板材Ｐから遠い部分が低くなる逃がし形状としてあり、これによっても下刃６と板材Ｐの周縁部Ｓとの接触が回避（非接触）される。

次に、上記図１のプレス装置によるプレス成形、具体的には折り曲げ加工について説明する。前述のように、図１は、上側押え部４と下側押え部３で板材Ｐの上下面を挟んで保持（セット）した状態であり、実際の板材Ｐには、前工程で１次成形（ドロー）と周縁部切断（トリミング）が施されている。この状態では、下側押え部３の収納凹部７は下型１の下刃６より上方に位置している。この状態から、上側押え部４及び下側押え部３は動かさずに上型２だけを下動させると、図２に示すように、上側押え部４及び下側押え部３からはみ出した板材Ｐの端部Ｔを上型２の上刃５が押下し、板材Ｐが上刃５と下側押え部３の収納凹部７で挟み込まれるようにして略Ｌ字状に下方に折り曲げ加工される。この加工の詳細を図３、図４に示す。車両のルーフ用パネルとして用いられる板材Ｐは、前工程の１次成形で、例えば図１の左右方向中央部が上方に盛り上がるように膨出され、図３に示すように、その両側端部Ｔはやや下方に折り曲げられている。この板材Ｐの（はみ出した）両側端部Ｔに上刃５の左右方向内側角隅部が当接し、図４に示すように、やがて上刃５全体が板材Ｐの端部Ｔに当接して上刃５と下側押え部３の収納凹部７で板材Ｐが挟み込まれて略Ｌ（反転Ｌ）字状に下方に折り曲げ加工される。この際、板材Ｐの周縁部Ｓは上刃５と下側押え部３の収納凹部７からはみ出しているが、下刃６のどこにも接触していない。

図２の状態から、更に上型２を下動させると、それに伴って上側押え部４及び下側押え部３と一緒に板材Ｐが押し下げられ、やがて上刃５及び下側押え部３の収納凹部７からはみ出した板材Ｐの端部Ｔが下刃６に当接する。上型２が下降端まで下動されると、図５に示すように、上刃５及び下側押え部３の収納凹部７からはみ出した板材Ｐの端部Ｔが上方に折り曲げ加工され、板材Ｐの端部Ｔは全体として略コ字状に折り曲げ加工される。図６は、図５の状態における板材端部Ｔの詳細図、図７は、板材Ｐ（プレス成形品）の周縁部Ｓの詳細図である。上方に折り曲げ加工された板材Ｐの端部Ｔは、上記下型１の板材受部８内に収納されているが、上記Ｒ面取り９が施された下刃６の板材Ｐ側上端角隅部は板材Ｐの周縁部Ｓに接触していない。また、図４、図６から推察されるように、下刃６による折り曲げ加工中も、下刃６の上端面が板材Ｐから遠い側下がりの逃がし形状となっていることから、その下刃６の上端面が板材Ｐの周縁部Ｓに接触することはない。その結果、下刃６の板材受部８の深さ（下刃６の高さ）を十分な寸度とすることができることから、特に、上方に折り曲げ加工された板材Ｐの端部Ｔにおける形状精度を確保することができる。すなわち、板材端部Ｔに形成される略コ字状の折り曲げ加工断面形状精度を確保することが可能となる。

この実施の形態のアルミニウム製の板材Ｐでは、前工程の周縁部切断で、例えば図４の板材端部Ｔの周縁部Ｓの下側部分に小さなばりが生じ、このばりにプレス型が接触するとばりが取れてしまう。プレス成形品としては、ばりの取れてしまった状態が望ましいが、この取れてしまったばりが異物としてプレス型に付着すると、それ以後のプレス成形でプレス成形品に傷が生じてしまうなどの問題となる。これに対し、この実施の形態のプレス装置のプレス型では、上記のように、板材Ｐの周縁部Ｓにプレス型が接触することはないので、切断工程でばりが生じていたとしても、そのばりが取れてしまうことはない。なお、製品の性質上、上記ばりがプレス成形品の周縁部Ｓに残存しても問題ない。

このルーフ用パネルは、従前、同様の形状で、鋼製であった。図８、図９は、鋼製板材Ｐ’をプレス成形する従来のプレス型の詳細図であり、図１０は、図９における鋼製板材周縁部Ｓ’の更なる詳細図である。同図から明らかなように、従来のプレス型は、下型１’のダイと上型２’のポンチの組合せで、鋼製板材端部Ｔ’を略コ字状に窪ませるものであった。このとき、図１０に明示するように、鋼製板材Ｐ’の周縁部Ｓ’が下型１’と接触する。鋼製板材Ｐ’の場合には、切断工程で周縁部Ｓ’にばりが生じ、２次成形で板材周縁部Ｓ’が下型１’に接触してもばりは取れなかった。しかし、アルミニウム製板材Ｐの場合には、切断工程で生じた周縁部Ｓのばりが下型１’に接触すると取れてしまう。また、ばりが取れない場合であっても、ばりが接触することによって下型１’に傷がつき、その傷によって、それ以降のプレス成形品に擦り傷などが生じるおそれもある。そこで、アルミニウム製板材Ｐの周縁部Ｓに下型１’が接触しないようにポンチの当接部分を低くすると、端部Ｔを十分に上方に立ち上げることができず、形状精度が低下する。

これに対し、１回の２次成形工程で２段階の折り曲げ加工を行うことにより略コ字状断面形状を成形する、この実施の形態のプレス型では、下刃６は板材Ｐの周縁部Ｓと非接触であるので、切断工程で板材Ｐの周縁部Ｓにばりが生じたとしても、そのばりが取れてしまうことがない。したがって、下刃６の高さ、正確には下刃６の板材受部８の深さを十分な寸度とすることができるので、板材端部Ｔに形成される略コ字状の折り曲げ加工断面形状精度を確保することができる。

このように、上記実施の形態のプレス型では、板材Ｐの端部Ｔを断面略コ字状に折り曲げ加工する際、まず、上側押え部４と下側押え部３で板材Ｐが挟持された状態で、上型２の下動により、上側押え部４及び下側押え部３からはみ出した板材Ｐの端部Ｔが上型２の上刃５と下側押え部３とで挟み込まれるようにして下方向きに略Ｌ字状に折り曲げ加工され、次いで、上型２の更なる下動により上型２と共に上側押え部４及び下側押え部３と一緒に板材Ｐが下動され、上記上刃５及び下側押え部３からはみ出した板材Ｐの端部Ｔが下型１の下刃６によって上方に折り曲げ加工され、これにより板材Ｐの端部Ｔが断面略コ字状に折り曲げ加工される。この１つのプレス型で行われる２段階の折り曲げ加工で略コ字状の折り曲げ加工断面形状精度を確保することができると共に、下刃６は板材Ｐの周縁部Ｓに非接触であるので、板材Ｐの周縁部Ｓにばりがあったとしても、そのばりが取れてしまうことがない。

また、下刃６の上端面の板材Ｐ側の端部に面取りを施すだけで、下刃６の寸度を確保しながら板材Ｐの周縁部Ｓに非接触とすることができ、上記コ字状の折り曲げ加工断面形状精度の確保と共にばりが取れない構成を容易に取得することができる。

また、上記板材Ｐの端部Ｔの周縁部Ｓは上刃５及び下側押え部３からはみ出しているので、下刃６の上端面の板材Ｐから遠い側を低く逃がすだけで、下刃６の寸度を確保しながら板材Ｐの周縁部Ｓと非接触とすることができ、上記コ字状の折り曲げ加工断面形状精度の確保と共にばりが取れない構成を容易に取得することができる。

また、車両のルーフ用パネルの車両両側端部Ｔに、瑕疵がなく、断面形状精度に優れた略コ字状の折り曲げ加工を施すことができる。

また、アルミニウム製の板材Ｐに対し、瑕疵がなく、断面形状精度に優れた略コ字状の折り曲げ加工を施すことができる。

以上、実施の形態に係るプレス型について説明したが、本件発明は、上記実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、本件発明の要旨の範囲内で種々変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、上側押え部４や下側押え部３が個別の駆動源で駆動される構成としたが、例えば、カム機構などの遅延機構により上型２及び上側押え部４の下動より遅れて下側押え部３が下動する構成とすることも可能である。

１ 下型
２ 上型
３ 下側押え部
４ 上側押え部
５ 上刃
６ 下刃
９ Ｒ面取り
Ｐ 板材
Ｔ （板材の）端部
Ｓ （板材の）周縁部

Claims (5)

1. 前工程で１次成形され且つ周縁部が切断された板材に対して２次成形を施すことで該板材の端部を断面略コ字状に折り曲げ加工するプレス型において、
   下型に設けられ、該下型と共に移動すると共に、該下型の動きとは別個に上型に対して離接する方向に移動可能に構成され、前記板材の下面を支持する下側押え部と、
   前記上型に設けられ、該上型と共に移動すると共に、該上型の動きとは別個に前記下型に対して離接する方向に移動可能に構成され、前記板材の上面を支持することで前記下側押え部と共に前記板材を挟持可能な上側押え部と、
   前記上型に設けられた上刃であって、該上型の下動に伴い、前記上側押え部及び下側押え部からはみ出した板材の端部を該下側押え部とで挟み込んで下方向きに略Ｌ字状に折り曲げる上刃と、
   前記下型に設けられた下刃であって、前記上型の下動に伴い、前記上刃及び下側押え部からはみ出した前記板材の端部を上方向きに折り曲げる下刃と、を具備し、
   前記下刃の上端面は前記板材の端部の周縁部のみに非接触となる非接触構造を有することを特徴とするプレス型。
2. 前記非接触構造は、前記下刃の上端面の前記板材側の端部の面取りを行うことで形成したことを特徴とする請求項１に記載のプレス型。
3. 前記非接触構造は、前記下刃の上端面の前記板材側よりも該板材から遠い側を高さの低い逃がし形状として形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス型。
4. 前記板材は、車両のルーフ用パネルであり、前記断面略コ字状の折り曲げ加工は、車両前後方向に沿って該ルーフ用パネルの車両両側端部になされるものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のプレス型。
5. 前記板材がアルミニウム製であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のプレス型。

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