JP3353254B2 - 自動車用バンパービームのプレス成形装置 - Google Patents

自動車用バンパービームのプレス成形装置

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プレス成形分野におけ
る自動車用バンパ−ビ−ムの成形装置に関し、特にアル
ミニウム合金の箱形断面の自動車用バンパ−ビ−ムの成
形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の軽量化をはかるために、
アルミニウム材が注目されている。特に、アルミニウム
材は、軽量化材料であるとともに断面自由度が大きく、
部材の中空化や一体化がはかれるので、その適用範囲が
拡大されている。たとえば、低コストなバンパ−リィン
ホ−スメントが採用され、箱形断面形状のアルミニウム
材のバンパ−が開発されつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、箱形断面形状
に押し出されて成形されたアルミニウム合金のバンパ−
の成形材を所望の曲面に曲げ加工すると、その両端側の
折曲部の内側や側面に凹凸や、しわが発生するものであ
った。特に、バンパ−の両側部で、その外側面と内側面
での折曲面の曲率が相違すると、折曲部で凹凸や、しわ
を生じないで曲げ加工するのが難しく、成形体の外観が
優れる成形法が要望されている。
【0004】そこで、たとえば特開昭58−21281
4号公報のように引張り負荷用油圧シリンダーを作動さ
せて成形材の端部に引張力を負荷して、加工パイプを所
定の形状に曲げ加工する方法が提案されている。
【0005】しかし、上記のプレス加工では、加工パイ
プに関するものであり、しかも加工パイプの中央部を潰
して曲げ加工して、再びバジル加工で復帰させるように
しているものであるとともに、後端部を枢着した引張り
負荷用油圧シリンダーを作動させて成形材を折曲するの
で、プレスのストロークが長くて装置が異常に大きくな
り、加工時間が長くなり、かつ高価となるものであっ
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、自動
車のアルミニウム合金のバンパ−用の箱形断面の成形材
を所定の折曲面にプレス成形する自動車用バンパ−ビ−
ムのプレス成形装置において、自動車の バンパー形状と
なるようにプレス成形装置の上型、下型をその両端部に
凹凸やしわが生じないように側板を設けて150〜50
0mm位の所定の曲率半径の折曲面に形成し、上記した
上型と下型との間に投入する成形材の両端部に折曲面形
状にそった折曲面とした中子を挿入するようにして、こ
の中子を挿入した箱形断面の成形材の両端部を把持する
ようにチャックをそれぞれ設け、プレス装置の両側部に
主プレス方向と垂直な方向にチャック支持金具を摺動可
能に配設するとともに、このチャック支持金具の所定の
高さに上記左右のチャックを旋回可能に支着して、所定
位置でチャック支持金具を固定するためにチャック摺動
装置を配設し、上型で箱型断面の成形材を押しつけて成
形材を上記した下型、中子にそってプレスしていって、
上記チャック部での把持による拘束によって成形材に伸
びおよび引張応力を発生させるようにチャック部を曲げ
量に応じてチャック支持金具のまわりに回転させるよう
にし、チャック部が成形材の中心側に所定量移動したと
きにチャック摺動装置でチャック支持金具を固定するよ
うに構成して成形材を所定のバンパーの折曲形状にプレ
ス成形するようにしたことを特徴とする自動車用バンパ
−ビ−ムのプレス成形装置を提供するにある。
【0007】
【実施例】以下、本発明を実施例にもとづいて説明す
る。図1以下は本発明の一実施例である。自動車のバン
パ−1は、図1のように両端部の外側面2と内側面3と
の折曲面の曲率が相違し、かつその断面形状は図2のよ
うに箱形形状で、中央部に仕切り状の補強材4が配設さ
れて、漢字の日や目の字の形状となっている。このよう
な複雑な断面形状のバンパ−用の箱形断面の成形材5
は、軽量化等の目的のためアルミニウム合金材を押し出
して成形され、所定の長さに切断し、以下のように曲げ
加工し、端部を切断してバンパ−1を成形するようにし
ている。
【0008】上記したバンパ−1のプレス用の下型6
は、図3、図4のようにバンパ−1の折曲面の外面側を
成形できるようにしていて、特に両端部側で曲率半径が
150〜500mmの折曲面のものとし、下型固定枠7を
介してプレス装置8に装着している。
【0009】また、プレス用の上型9は、図上前後側に
側板10を取り付けて、上記バンパ−1の側面の凹凸や
しわの形成を拘束するようにしていて、図3、図4のよ
うに両端部側を上記した下型6の曲率半径に対応した所
定の曲率半径の折曲面とし、バンパ−1の箱形断面の成
形材5を下型6に対向して押圧できるようにスライドで
ある上型ホルダ−11を介してプレス装置8に取り付け
ている。
【0010】上型9の両側端部には、図3のように上型
9のコ−ナ−部に着脱可能に曲面形成部12を取着して
いて、バンパ−1の所要の曲面形状や損耗に対応して適
宜に交換できるようにしている。なお、下型6側につい
ても同様に行うことができる。
【0011】中子13は、図3、図4のように成形材5
に挿入する一端部の外面(図示下方側)を所定の曲率面
とし、成形材5にそって溝を切って成形材5に出し入れ
可能に形成していて、この中子13を挿入した成形材5
の端部をチャック14で把持し、成形材5の曲げ変形部
位に凹凸や、しわができるだけ発生せずに外観を美麗に
プレス成形できるようにしている。
【0012】チャック14は、図5、図6のように上面
側に上面シャッタ−15を、両側面側に側面クランプ1
6をそれぞれ配設し、図3のようにチャック14に挿入
した成形材5を図のように成形材5の上面および両側面
の上半部で把持して、成形材5の上半部側に曲げによる
伸びおよび引張応力を発生できるようにしている。
【0013】上面シャッタ−15は、図5、図6のよう
にチャック14の上面をコ字状として開口した成形材投
入口17にシャッタ−シリンダ−18で開閉自在に配設
している。そして、上面シャッタ−15で成形材投入口
17を閉じたときに、クランプシリンダ−19を駆動し
てシャッタ−クランプ20を摺動し、上面シャッタ−1
5に楔係合でクランプして図6のように上面シャッタ−
15を成形材5の上面に押し当て、上面シャッタ−15
と中子13とで成形材5の上面側をしっかりと把持でき
るようにしている。
【0014】また、側面クランプ16は、側面クランプ
シリンダ−(図示せず)で摺動自在としていて、図6の
ようにチャック13に挿入した成形材5の側面に押し当
て、側面クランプ16と中子13とで成形材5の側面部
の上半部をしっかりと把持できるようにしている。
【0015】上記チャック14には枢支部21を突設
し、図3、図4のようにプレス装置8の両側部にそれぞ
れ配設したほぼコ字状の剛直なチャック支持金具22
成形方向の平面に所定の高さにピンの枢支具23を介し
て枢着している。そして、図3のように両側のチャック
14に挿入して把持して架設状況とした成形材5に上型
9を下降して押圧したときに、チャック14を成形材5
の曲げ量に対応して回転するようにして所定の折曲面に
プレス成形できるようにしている。
【0016】上記チャック支持金具22は、主プレス方
向と垂直な方向にプレス装置8の左右方向に油圧シリン
ダ−の摺動駆動装置(図3、4では図示せず)で所定量
往復駆動可能としているとともに、チャック部14が成
形材の中心側に所定量移動したときに所定位置にロック
装置等(図3、4では図示せず)で固定できるようにし
ている。
【0017】しかして、図3のように水平状態としたチ
ャック14間に上面シャッタ−15を開けてアルミニウ
ム合金の箱形断面の成形材5を投入し、成形材5の両端
部に中子13をそれぞれ挿入して、上記したように成形
材5の両端部をチャック14でしっかりと把持する。
【0018】そして、図4のように上型9を下降してい
って、成形材5を下型6に押し付けていき、成形材5を
上型9、下型6にそってプレス成形していく。
【0019】その際、成形材5の端部はチャック14で
把持されて拘束されており、チャック14はチャック支
持金具22のピンの枢支具23を中心として成形材5の
曲げ量に応じて順次旋回していく。また、チャック支持
金具22は、摺動駆動装置で中立状態として、チャック
14の旋回に応じて適宜に成形材5の中心側へ摺動して
いく。
【0020】そのため、成形材5の上半部側に伸びおよ
び引張応力が発生するとともに、成形材5の両端部の曲
げ変形部位に塑性変形が生じて変形していく。そして、
上型9を所定の位置まで下降したとき、上記チャック支
持金具22をロック装置で所定位置にロックして固定
し、所定のバンパ−形状にプレス成形していくものであ
る。
【0021】このようにして、バンパ−1をプレス成形
できると、上型9を上昇し、チャック14のシャッタ−
クランプ20、側面クランプ16を弛め、上面シャッタ
−15を開けてバンパ−1を搬出し、上記のように次の
成形材5を投入して順次プレス成形していく。
【0022】このように成形材の曲げ変形部位で曲げに
より、圧縮変形が発生する部位に予め伸びおよび引張応
力を付加させて後プレス成形ができるため、アルミニウ
ム合金のバンパ−1の曲げ変形部位の内面側や側面側に
しわ、ふくれ凹凸等が発生しないようにできて、外観の
美麗なバンパ−1をプレス成形することができる。
【0023】図7、図8は、本発明を応用した成形機の
応用例である。本応用例では、図のようにチャック14
部に中子シリンダ−24を配設して、中子13を成形材
5に挿入したり、成形材5から引き出せるようにして実
用できるものとしたものである。
【0024】本応用例にあっても、前記と同様に成形材
を曲げ変形部位にしわ、凸凹等が発生しないようにプレ
ス成形できるとともに、中子シリンダ−の操作で成形材
に中子を容易に挿脱できて好ましいものである。
【0025】25はベッド、26はクッションシリンダ
−、27はクラウン、28は加圧シリンダ−、29はス
トッパ−、30はチャック部摺動駆動装置、31はチャ
ック回転用シリンダ−、32はチャック部移動ストッパ
−用オイルモ−タ−である。
【0026】なお、上型、下型、中子の曲率半径や形状
は、成形材料のスプリングバックを理論や経験にもとづ
いて適宜に配慮して実施することができる。
【0027】また、チャック部を円滑に旋回したり、成
形材の投入時に水平にチャック部を維持しておけるよう
にバランサ−を配設したり、またチャック支持金具のチ
ャック支持高さを適宜に調整できるようにしたり、下型
を上型側に押し上げて成形材を折曲したりするなど、本
発明の趣旨の範囲で適宜に実施できるものである。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明にあっては、自動車
のバンパー形状となるようにプレス成形装置の上型、下
型をその両端部に凹凸やしわが生じないように側板を設
けて150〜500mm位の所定の曲率半径の折曲面に
形成したので、アルミニウム合金の箱型断面の成形材を
自動車のバンパービームに成形できる。そして、成形材
の両端部に折曲面形状にそった折曲面とした中子を挿入
するようにして、この中子を挿入した箱形断面の成形材
の両端部をチャックでしっかりと把持できるので、圧縮
変形が発生する部位に伸びおよび引張応力を発生させる
ようにできてプレス成形することができる。
【0029】そしてまた、プレス装置の両側部に主プレ
ス方向と垂直な方向にチャック支持金具に摺動可能に配
設するとともに、チャック支持金具の所定の高さに上記
左右のチャックを旋回可能に支着して、チャック部を曲
げ量に応じてチャック支持金具のまわりに回転させるよ
うにし、チャック部が成形材の中心側に所定量移 動した
ときにチャック摺動装置でチャック支持金具を固定する
ように構成したので、曲げ変形部位に伸びおよび引張応
力を付加させることができ、曲げ変形部位の内面側や側
面側にしわ、ふくれ、凹凸等が極力発生しないようにで
きて、外観が美麗なバンパーを成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のバンパ−の平面図、
【図2】同上のやや拡大した側断面図、
【図3】同上のバンパ−の成形工程説明用断面図、
【図4】同上のバンパ−の成形工程説明用断面図。
【図5】同上のチャック部の一部省略した平面図、
【図6】同上のチャック部の一部省略した側面図、
【図7】同上の応用例の一部省略した正面図、
【図8】同上の一部省略した側断面図。
【符号の説明】
1…バンパ− 5…成形材 6…
下型 9…上型 13…中子 14…
チャック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 建 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古河アルミニウム工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−212814(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21D 7/06 B21D 53/86

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動車のアルミニウム合金のバンパ−用
    の箱形断面の成形材を所定の折曲面にプレス成形する自
    動車用バンパ−ビ−ムのプレス成形装置において、自動車のバンパー形状となるようにプレス成形装置の上
    型、下型をその両端部に凹凸やしわが生じないように側
    板を設けて150〜500mm位の所定の曲率半径の折
    曲面に形成し、 上記した上型と下型との間に投入する成形材の両端部に
    折曲面形状にそった折曲面とした中子を挿入するように
    して、この中子を挿入した箱形断面の成形材の両端部を
    把持するようにチャックをそれぞれ設け、 プレス装置の両側部に主プレス方向と垂直な方向にチャ
    ック支持金具を摺動可能に配設するとともに、このチャ
    ック支持金具の所定の高さに上記左右のチャックを旋回
    可能に支着して、所定位置でチャック支持金具を固定す
    るためにチャック摺動装置を配設し、 上型で箱型断面の成形材を押しつけて成形材を上記した
    下型、中子にそってプレスしていって、上記チャック部
    での把持による拘束によって成形材に伸びおよび引張応
    力を発生させるようにチャック部を曲げ量に応じてチャ
    ック支持金具のまわりに回転させるようにし、チャック
    部が成形材の中心側に所定量移動したときにチャック摺
    動装置でチャック支持金具を固定するように構成して成
    形材を所定のバンパーの 折曲形状にプレス成形するよう
    にしたことを特徴とする自動車用バンパ−ビ−ムのプレ
    ス成形装置。
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