JP2552674B2 - ビ−ディング縁取り加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明はパンチプレス機を用いて板状ワークに適宜
形状のビードを形成して縁取りを行い、該ビーディング
加工部を含む製品を得るビーディング縁取り加工方法に
関する。

（従来の技術） 従来からプレス機を用いて板状ワークにビードを形成
して縁取りを行い、このビーディング加工部、つまりビ
ードを含んだ製品を製造することは多い。この場合、総
型を使用しているのが一般的である。

（発明が解決しようとする問題点） 前記のような総型の金型はビーディング加工時間は早
いものの、ビーディング加工部の形状寸法を若干でも変
更する場合は別の金型を準備しなければならない。か
つ、金型が大型化して高価である。従って多品種少量生
産の場合は非常にコスト高となり、また段取り替えに時
間と労力を要する。

この発明は上記従来の問題点にかんがみ創案したもの
で、ビーディング加工部の断面形状が同じであれば金型
変更なしにビーディング加工経路を自在に変更できるビ
ーディング縁取り加工方法の提供を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するためにこの発明は、両端付近の
溝幅を末広がり状に拡大した溝状の凹状成形面を有する
パンチと、該成形面の中央付近に対応する凸状成形面を
有するダイとの組合せにより、板状ワークに局部的ビー
ディング加工を連続して行ってビードを形成し、該ビー
ドの少なくとも一方の側縁を切断除去して縁取りをする
ものである。

（実施例） この発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明す
る。

この実施例ではパンチプレス機として数値制御タレッ
トパンチプレス１を用いた。このプレス機は公知である
が、概略的には、第１図のようにふところ部３を備えた
ブリッジ構造のフレーム５からなる。また、板状のワー
ク７を支承する固定テーブル９、ワーク７を位置決めす
るワーク位置決め装置11、上金型13を装着する円板状の
上部タレット15と下金型17を装着する円板状の下部タレ
ット19とを備えたタレット装置21等が配設されている。

前記フレーム５には、上部タレット15の上金型13の上
部を押圧する押圧部材23を備えたラム本体25が昇降自在
に設けられている。また、タレット装置21には各種、各
段階のプレス作業に対応した各種金型が着脱自在に装着
される。

固定テーブル９は、フレーム５のふところ部３の下方
に位置する下部フレーム27上に設けられる。またワーク
位置決め装置11は、下部フレーム27に架設したレール29
を介して第１図において左右方向へ移動自在に支承され
た移動テーブル31を有する。この移動テーブル31上に架
設されたレール33を介して第１図の表裏方向（前後方
向）へ移動自在に支承されたキャリッジ35が設けられ
る。キャリッジ35にはワーク７の側縁付近を挾持するク
ランプ37を備える。以上の構成によりワーク７をタレッ
ト装置21に対し前後左右に移動して位置決めを行う。

タレット装置21は、ふところ部３の上方に位置する上
部フレーム39に、回転軸41を介して回転自在に支承され
た前記上部タレット15を有する。またふところ部３の下
方に位置する下部フレーム27に回転軸43を介して回転自
在に支承された前記下部タレット19を有する。これら上
下部各タレット15,19は図外の回転駆動装置により正確
に同調回動する。

今、板状のワーク７から第２図、第３図に示すような
溝状断面のビード45が矩形状に続いた環状の製品47を製
造する。矩形の各コーナー部は円弧状にしている。この
製品47のビード45表面を滑らかなものとするため、ビー
ディング加工は加工開始点に対する初期加工と、それ以
降のノーマル加工の２段階を別の金型で行う。このビー
ディング加工後にビードの両側縁を切断する。

ビーディング初期加工用上金型49は第６図、第７図に
出すように溝状の凹状成形面51を持ったパンチとしての
パンチチップ53をパンチホルダ55の下面にボルト締結す
る。凹状成形面51の両端付近は第７図のように末広がり
状に溝幅を拡大している。このため、パンチホルダ55を
図外の公知の数値制御オートインデックス回転金型ホル
ダ等で逐次回動割出しすると曲線に沿ったビーディング
加工ができる。その場合、ワーク７もワーク位置決め装
置11によって前記曲線に沿った送りを行う。

パンチチップ53の凹状成形面51の両側下端部分はワー
ク７に対する板押え57を構成する。またパンチホルダ55
の上部は上方のパンチヘッド59とスピンドル61で連結さ
れる。

パンチチップ53の凹状成形面51のほぼ中央付近に対応
した凸状成形面63を持つダイとしてのダイチップ65を備
えた初期加工用下金型67が前記上金型49の直下に配設さ
れる。ダイチップ65は第８図、第９図に示すようにやや
楕円状の球状の凸状成形面63を備えている。ダイチップ
65はダイブロック69に装着される。このダイブロック69
の下面に孔つきボルト71がコイルばね73と上下の座金75
を介装して固定されている。

ダイブロック69の上面のダイチップ65周囲に環状のエ
ジェクタ77を昇降自在に配設する。エジェクタ77下面と
座金75の間にダイブロック69を貫通して設けたエジェク
タスピンドル79を介して、コイルばね73の反発力により
常時は第８図のように上方に浮き上がっている。初期加
工用下金型67は以上のように構成される。

次にビーディングノーマル加工用と金型81を第10図、
第11図に示す。溝状の凹状成形面83を持つパンチとして
のパンチチップ85を前記初期加工用のものと同様に別の
パンチホルダ55の下端面にボルト締結する。凹状成形面
83の両端付近は第11図のように末広がり状に溝幅を拡大
している。この凹状成形面83の溝形状は前記初期加工用
のものと若干異なる。すなわち初期加工用のものは溝の
コーナー部にやや曲面を持たせてある。これに対しノー
マル加工用のものは溝断面のコーナー部にほとんど曲面
部を有していない。

上記凹状成形面83のほぼ中央付近に対応する凸状成形
面87を持つダイとしてのダイチップ89を装着したノーマ
ル加工用下金型91を第12図、第13図に示す。このダイチ
ップ89は上端面をほぼ矩形状の平面部とし、下方側辺コ
ーナー付近にやや丸味を持たせてある。

以上のビーディングノーマル加工用上下金型81,91の
上記以外の部分の構造は前記初期加工用のものと同一で
あるので説明は省略する。

続いて、ビーディング加工後、ビードの両側縁を局部
的に同時切断を逐次行う切断用上金型93と同下金型95に
ついて述べる。この上金型93は第14図、第15図に示すよ
うに前記同様な構造の別のパンチホルダ55の下端面に左
右２枚の切刃パンチ97を装着している。これら切刃パン
チ97の配設内側間隔はこの場合、ビード45の左右側縁間
隔と一致させてある。切刃パンチ97の刃先とその断面形
状は第15図のように配設中心（パンチホルダ55中心）に
対してわずかに凸とした円弧状にしている。これはビー
ド45が曲線であっても円滑に切断して行くためである。

パンチホルダ55の下端にはコイルばね99を介して溝状
部分101を持った板押え103を備える。溝状部分101は、
その外側左右の突出部で板押え動作を行う時にビード45
をまたぐためのものである。従って溝状部分101の両端
付近は末広がり状に溝幅を広げ、ビード45が曲線の際に
も支障のない板押え動作を可能としている。この溝幅の
最も狭い中心付近の板押え103に図のように切刃パンチ9
7昇降用貫通孔105を備える。

切断用下金型95は、円形のダイブロック107の上部
に、前記切刃パンチ97に対応する位置と形状で切刃ダイ
109を第16図、第17図のように設けて構成している。ダ
イブロック107の内部は第16図のように繰り抜いた形状
としている。なお、その他の部分の構造は前記初期加工
用上下金型49,67と同じであり、説明は省略する。

以上のビーディング初期加工用上下各金型49,67、同
ノーマル加工用上下各金型81,91,及び切断用上下各金型
93,95をタレットパンチプレス１のタレット装置21に備
えられた公知のオートインデックス装置（回転金型ホル
ダ）に装着する。タレット装置の上下部各タレット15,1
9の各対応位置に前記各上下金型をそれぞれ装着するこ
とは勿論である。これで数値制御によりワーク位置決め
装置11、タレット装置21、及びラム本体25等を操作し自
動的に各工程の加工を行う。そしてビーディング加工経
路の曲線に対応して各金型軸を水平同期回動させ曲線部
加工を行う。

次に以上の各工程用金型による加工段階を第18図〜第
32図により説明する。

まず、第18図〜第22図に示すビーディング初期加工で
は、第18図のようにワーク７を下金型67のエジェクタ77
上に載置し、ビーディング加工開始点をダイチップ65上
に正確に位置決めセットする。なお、加工開始点はこの
場合、第２図のＡ点とする。上金型49は最も上昇させて
ある。次にラム本体25を降下させると第19図のように上
金型49が降下し、パンチチップ53とダイチップ65がワー
ク７に接し、ビーディング初期加工を開始する。

更に上金型49を第20図、第21図のように逐次降下さ
せ、この点のビーディング下降深さを設定通りにするよ
う加工する。なお、このときの加工部形状は円弧状断面
の上向き突起である。その後、第22図のように上金型49
を上昇させる。これでエジェクタ77も上昇し、ワーク７
も加工前レベルに上昇後帰する。

次にタレット装置21を操作して、ビーディングノーマ
ル加工用上下各金型81,91をワーク７に対するプレス位
置に移動し、続いてビーディングノーマル加工を第23図
〜第27図のように行う。すなわち、第23図のように下金
型91のダイチップ89の中心位置に前記ビーディング初期
加工部をそのまま正確に位置決めセットする。次に第24
図のように上金型81を降下させて、パンチチップ85とダ
イチップ89とをワーク７に接続させる。これでノーマル
加工が始まる。続いて上金型81を第25図、第26図のよう
に逐次降下させ、この点のビーディング加工深さを設定
通りになるよう加工する。

上記の加工段階でビード45の断面形状は第３図のよう
な溝状になる。そして第27図のように上金型81を上昇さ
せる。これでエジェクタ77も上昇し、ワーク７もこの点
の加工前のレベルに上昇後帰する。次にワーク位置決め
装置11を操作してワーク７をビーディング加工予定線に
沿って、次の１回分の加工長さだけ送り込んでセットす
る。このときの送り量は厳密にはビーディングノーマル
加工用上下金型81,91の１回分の加工長さよりわずかに
少なくしている。すなわち、前後の各回の加工部の端部
付近を若干ラップさせて、得られる連続したビード面を
一層滑らかにする。

以上のようにワーク７を少しずつ送り込みながら前記
第23図〜第27図の操作を繰り返して、第２図に示す形状
のビーディング加工を完了させる。なお、このビーディ
ングノーマル加工を第２図の製品形状に沿って一周した
時、前記加工開始点Ａを最後にラップしてプレスする。
これは加工開始点と加工終了点とをラップさせない場
合、両者間に段差を生じる傾向があるからである。

上記ビーディング加工が終了すると、次に第28図〜第
32図のようにビード45の両側縁を切断する。すなわち、
ビーディング加工終了後、タレット装置21を操作して、
切断用上下各金型93,95をワーク７に対するプレス切断
位置に移動する。引続き、第28図のように切刃ダイ109
上にワーク７のビード45の両側縁を正確に位置決めセッ
トする。そして第29図のように上金型93を降下させ、板
押え103でワーク７のビード45の両側を押圧し、切刃パ
ンチ97で局部的なプレス切断を開始する。引続いて第30
図のように上金型93を降下させると切刃パンチ97による
切断が実施される。

次に上金型93を第31図のように上昇させ始めるが、こ
の時点で切断部の切屑がダイブロック107の内部下方に
落ちる。上金型93を最も上昇させ第32図のようにして、
ワーク７をワーク位置決め装置11の操作でほぼ次の切断
長さだけ送り込む。この送り量は厳密には１階の切断長
よりわずかに少なくし、切断面を一層滑らかにする方が
好ましい。以後、上記の操作をビード45に沿って繰返し
て行い、製品47を得る。

以上の切断をビーディング加工後に行うことで製品に
不具合な歪みを生じる傾向を減らしている。なお、前記
ビーディング加工を初期加工用上下金型49,67で加工開
始点の１点だけ行い、後はノーマル加工用上下金型81,9
1で加工するのは次の理由による。ワーク７の板厚、特
質及びビード45の断面形状等の条件により、当初からノ
ーマル加工用上下各金型81,91で一気に所定深さのビー
ディング加工を始めると、特にプレス開始点に最大応力
が加わる。このため、場合によりクラック等の欠陥を生
じる恐れがあることによる。

上述のように１台の数値制御タレットパンチプレスで
ビーディング加工と切断を行うため、自動的に正確、迅
速に加工し製品が得られる。そしてビード断面形状が変
わらない限り、同一の各上下金型で、ビーディング加工
部の形状寸法等が変っても限度内の曲率の曲線で結ぶ形
状であれば自在に対応した加工が自動的に実施できる。
もし、ビードの断面形状が変っても、それに対応する各
工程の加工用上下金型は簡単で小型のものであり、容易
に安価に準備し交換して加工ができる。

この発明のビーディング加工方法は前記一実施例に限
定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、
ワークの板厚、特質、ビードの断面形状等の条件によっ
て前記初期加工用上下金型を省略できる場合も多い。ま
た製品形状によっては他の切断方法を採っても支障なく
実施できる場合がある。例えば、矩形状ビードの外周部
或いは内周部のみを切断するだけの製品の場合、切断用
上型における切刃パンチを一方のみとすることにより可
能である。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなようにこの発明のビーディング
加工方法によれば、簡単で小型，かつ数少ない金型でビ
ーディング加工ができる。そして、ビーディング加工断
面形状が同じであれば同じ金型でビーディング加工経路
が変っても自在に対応可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に用いたプレス機の正面
図、第２図は加工製品の一例の平面図、第３図は第２図
の製品の一部の断面図、第４図は中間製品の斜視図、第
５図は第２図の斜視図、第６図はこの実施例での初期加
工用上金型の正面図、第７図は第６図の下端面を見上げ
た底面図、第８図は第６図に対応する下金型の正面図、
第９図は第８図の平面図、第10図はこの実施例のノーマ
ル加工用上金型の正面図、第11図は第10図の下端面を見
上げた底面図、第12図は第10図に対応する下金型の正面
図、第13図は第12図の平面図である。 また、第14図はこの実施例に用いた切断用上金型の正面
図、第15図は第14図の下端面を見上げた底面図、第16図
は第14図に対応する下金型の正面図、第17図は第16図の
平面図、第18図〜第32図はこの実施例の各加工段階を示
す説明図である。 ７……ワーク、45……ビード、51……凹状成形面、53…
…パンチチップ（パンチ）、63……凸状成形面、65……
ダイチップ（ダイ）、83……凹状成形面、85……パンチ
チップ（パンチ）、89……ダイチップ（ダイ）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端付近の溝幅を末広がり状に拡大した溝
   状の凹状成形面を有するパンチと、該成形面の中央付近
   に対応する凸状成形面を有するダイとの組合せにより、
   板状ワークに局部的ビーディング加工を連続して行って
   ビードを形成し、該ビードの少なくとも一方の側縁を切
   断除去することを特徴とするビーディング縁取り加工方
   法。