JP3370628B2 - 負角成形型 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製薄板を成形
する負角成形型に関する。ここで、負角成形型とは上型
の直線方向の下降軌跡より下型内に入り込んだ成形をい
う。 【０００２】 【従来の技術】金属製薄板のワークを上型の直線方向の
下降軌跡より下型内に入り込んだ負角成形は、通常スラ
イドカムを用いて行われている。 【０００３】従来の金属製薄板のワークの入り込み成形
は、下型上にワークを載置し、上型を垂直下方に下降さ
せて下型の受動カムを上型の作動カムにて駆動し、ワー
クを横方向から加工し、加工が完了し上型が上昇する
と、作動カムをスプリングにより後退させていた。 【０００４】この場合、ワークの外方横方向から摺動し
てワークを成形する受動カムの成形部は、ワークの成形
部形状と同一の一体形状に形成してあるが、ワークが載
置される下型の成形部は、加工完了後ワークを下型から
取り出さねばならないので、下型の入り込み部分を分割
し後退させるか、あるいは入り込み部分の後部を削除し
ておきワークを前方へ移動させてワークの取り出しを可
能としなければならない。入り込みの程度が僅かである
場合はあまり問題にならないが、入り込み程度が大きい
場合やワークが細長い枠状の断面が溝状で、たとえば、
自動車の金属製薄板のフロントピラーアウターのような
部品では、そのワークの溝幅が狭いため、入り込んだ下
型の部分を分割したり削除したりすると、受動カムの成
形部で形状がくっきり形成できないのみならず、下型の
強度も不足し入り込み成形加工が不可能であった。 【０００５】また、製品に捩れや歪が生じ、製品を修正
する必要が生じる場合もあるが、サイドパネル、フェン
ダー、ルーフ、ボンネット、トランクリッド、ドアパネ
ルやフロントピラーアウターのような自動車の外板部分
を構成する部品では三次元の曲面・曲線を有し、製品の
修正は実際上不可能に近い。自動車の金属製薄板組立の
場合、製品に捩れや歪が生じていると、他の部品と結合
させにくく、高品質の自動車金属製薄板構造の提供がで
きなくなり、金属製薄板成形品の所定の製品精度を維持
することができなかった。 【０００６】上記の問題を解決するため、上型の下降直
線運動を回転運動に変換して円柱体を回動させ、上型の
直線方向の下降軌跡より下型内に入り込んだ成形部分を
成形させ、成形後、成形したワークが下型より取り出せ
る状態まで円柱体を回動後退させるべく、次の構成が提
案された。 【０００７】すなわち、図８〜図１１に示すように、金
属製薄板のワークＷを支持部１０１に載置する下型１０
２と、前記下型１０２に対し直線方向に下降してワーク
Ｗに衝合してワークＷを成形する上型１０３とで構成
し、外周面に開口し、軸方向に刻設した溝１０４を有
し、溝１０４の支持部１０１寄りの縁部に上型１０３の
軌跡より入り込んだ入り込み成形部１０５を形成し、下
型１０２に回動自在に設けた円柱体１０６と、入り込み
成形部１０７を有し、前記円柱体１０６に対向させて上
型１０３に摺動自在に設けたスライドカム１０８と、成
形後、ワークＷを下型１０２から取り出せる状態まで円
柱体１０６を回動後退させる、下型１０２に設けた自動
復帰具１０９とよりなり、下型１０２の支持部１０１に
載置されたワークＷを、円柱体１０６の入り込み成形部
１０５とスライドカム１０８の入り込み成形部１０７
で、円柱体１０６は回動すると共にスライドカム１０８
は摺動してワークＷを成形し、成形後、自動復帰具１０
９により円柱体１０６を回動後退させ、成形したワーク
Ｗを下型１０２より取り出せるようにした負角成形型と
した。 【０００８】この負角成形型の作動について述べる。 【０００９】まず、図８に示すように、上型１０３は上
死点に位置しており、その時下型１０２の支持部１０１
にワークＷを載置する。この時は、円柱体１０６は自動
復帰具１０９により回動後退している。 【００１０】次に、上型１０３が下降し始め、図９に示
すように、先ず最初にスライドカム１０８が円柱体１０
６の入り込み成形部１０５に干渉することなく、スライ
ドカム１０８の下面が回動プレート１１１に当接し、円
柱体１０６を図９において右回りに回動させ、円柱体１
０６を成形姿勢にし、続いて、パッド１１０がワークＷ
を押圧する。 【００１１】上型１０３がなお下降し続けると、型の外
側方向に付勢されているスライドカム１０８は、コイル
スプリング１１２の付勢力に抗して、カムの作用によっ
て横方向で左方へ移動し、図１０に示す状態となり、回
動した円柱体１０６の入り込み成形部１０５とスライド
カム１０８の入り込み成形部１０７とでワークＷの入り
込み成形を行う。 【００１２】入り込み成形後は上型１０３が上昇し始め
る。スライドカム１０８はコイルスプリング１１２によ
り型の外方向に付勢されており、図１１において右方に
移動し入り込み成形されたワークＷと干渉することなく
上昇する。 【００１３】一方、円柱体１０６は拘束していたスライ
ドカム１０８が上昇するため、自動復帰具１０９により
図１１において左方へ回動し、入り込み成形したワーク
Ｗの下型１０２よりの取り出しの際、ワークＷが円柱体
１０６の入り込み成形部１０５と干渉することなく取り
出せる。 【００１４】 【発明が解決しようとする課題】前述の負角成形加工
は、コイルスプリング１１２で付勢されたスライドカム
１０８の下面が自動復帰具１０９のコイルスプリング１
１３に付勢された回動プレート１１１に当接し、円柱体
１０６を右回りに回動させ、円柱体１０６を成形姿勢に
し、その後パッド１１０がワークＷを押圧する。パッド
１１０の載置されたワークＷへの付勢力が強すぎて成形
姿勢のワークＷを図で左方向に若干回動させたり、ま
た、スライドカム１０８のコイルスプリング１１２と自
動復帰具１０９のコイルスプリング１１３の付勢力のバ
ランスがとれていなかったりして、円柱体１０６は僅か
に回動し所定の成形姿勢が維持できず、ワークＷの曲面
に段差が生じたり、正確な曲線に成形できない場合があ
り、１／１００ｍｍ台の精度の製品を提供するのは困難
な場合もあり、良い品質の負角成形加工ができない場合
があった。 【００１５】また、図８〜図１１から分かるように、円
柱体１０６は溝１０４部以外の外周は下型１０２に直接
接触して支持させているので、円柱体１０６および下型
１０２の円柱体１０６の支持部（断面概略円状の孔）の
加工を正確にせねばならず加工も難しい。 【００１６】さらに、円柱体１０６の殆どの外周を下型
１０２で支持させ、その上、円柱体１０６からは回転プ
レート１１１を突出させているので、負角成形型が大き
くなり、高価なものとなっていた。 【００１７】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
の事情に鑑み、柱状体は僅かに回動して所定の成形姿勢
が維持できず、ワークの曲面に段差が生じたり、正確な
曲線に成形できない場合があり、１／１００ｍｍ台の精
度の製品を提供するのは困難な場合もあり、良い品質の
金属薄板成形品を提供できない場合があったが、柱状体
を所定の成形姿勢に維持させて良い品質の金属薄板成形
品を提供すべく、金属製薄板のワークを支持部に載置す
る下型と、前記下型に対し直線方向に下降してワークに
衝合してワークを成形する上型とで構成し、支持部寄り
の縁部に上型の軌跡より入り込んだ入り込み成形部を形
成し、下型に回動自在に設けた柱状体と、入り込み成形
部を有し、前記柱状体に対向させて下型に摺動自在に設
けたスライドカムと、成形後、ワークを下型から取り出
せる状態まで柱状体を回動後退させる、下型に設けた自
動復帰具とよりなり、下型の支持部に載置されたワーク
を柱状体の入り込み成形部とスライドカムの入り込み成
形部で、スライドカムは摺動してワークを成形し、成形
後、自動復帰具により柱状体を回動後退させ、成形した
ワークを下型より取り出せるようにした負角成形型にお
いて、柱状体の下部に概略三角形状の突出片を突出さ
せ、柱状体の下方にエアシリンダを配置し、エアシリン
ダのピストンロッドの先端にロックブロックを固着し、
突出片の接合面とロックブロックの接合面とを接合さ
せ、ロックブロックの突出片との接合面と反対側の摺動
面を下型の垂直状の摺動面に当接させ、下型の摺動面を
十分に補強させるため摺動面の近傍にリブを設け、突出
片と接合するロックブロックのテーパ面のテーパ角は小
さすぎるとロックブロックのくい込み力が大きすぎて引
き抜くときに大きい引き抜き力を必要とし、テーパ角が
大きすぎると柱状体を加工完了位置に維持しにくくなる
ので、適宜大きさのテーパ角に設定するようにした負角
成形型とした。 【００１８】 【発明の実施の態様】本発明を、添付する図面に示す具
体的な一実施例に基づいて、以下詳細に説明する。 【００１９】図１は、負角成形型で成形する自動車の金
属製薄板部品の加工前と加工後を示す断面図であり、図
１（ｂ）に示すワークＷの下部が入り込み成形部１であ
る。 【００２０】また、この部品は、自動車の外板部分を構
成するため三次元曲面・曲線を有するものである。 【００２１】図２で、下型２は図に向かって左上部にワ
ークＷの支持部３を形成し、支持部３側の縁部に上型４
の軌跡より入り込んだ入り込み成形部２６を形成した柱
状体５を、下型２に回転自在に設ける。符号Ｃは柱状体
５の回転の中心である。ワークＷを成形後、ワークＷを
下型１より取り出せるように、図３、図４に示すよう
に、柱状体５を回転後退させる自動復帰具としてエアシ
リンダ６を、下型２に設ける。 【００２２】下型２にピン２７により連結したエアシリ
ンダ６のピストンロッド７の先端を、柱状体５の外端に
固着し軸受１１で回転自在に支持した支持軸１２端面
に、ボルト８により固定したリンク９に、ピン１０によ
り連結する。自動復帰具は上記のような空圧装置の外に
コイルスプリングで付勢したプッシュピン、油圧装置、
リンク機構、カムあるいはこれ等に類似する機構を用い
ることができる。 【００２３】また、下型２には、図２に示すように、前
記柱状体５に対向する位置に摺動するスライドカム１３
を設ける。このスライドカム１３は先端上部の柱状体５
寄りに入り込み成形部１４を形成し、スライドカム１３
をガイドポスト１５あるいは図５に示すように、下面を
摺動させることにより案内し、スライドカム１３はスラ
イドカム１３と下型２との間に設けたガススプリング１
６で型の外側方向（柱状体１３から遠ざかる方向）に付
勢する。スライドカム１３は図６に示すように下型２の
停止面１７により停止する。なお、ガススプリング１６
は螺着したプラグ１８によりそのロッド１９により作動
した付勢力の反力を支持させている。 【００２４】ガススプリング１６は、シリンダ２５内に
使用用途に応じた高圧ガス、例えば１５０ｋｇ／ｃｍ2
の高圧ガスが収容されていて、シリンダ２５から突出し
たロッド１９が伸縮しても、ロッド伸縮行程の全長にわ
たりほぼ一定の出力、例えば１５０ｋｇ／ｃｍ2 が得ら
れる。これは、２個のタンクがシリンダ２５内に内蔵さ
れているが、ロッド１９が収縮し、一方のタンクに圧力
がかかると一方のタンクから高圧ガスが流出し、他方の
タンクに流入させて、ロッド１９の全行程にわたり、ほ
ぼ一定の出力が得られる。 【００２５】このように、ガススプリング１６は、コイ
ルスプリングと異なり、作動し始めから高出力が全行程
にわたり得られ、スライドカム１３を確実に復帰させる
ことができ、安全である。 【００２６】また、ガススプリング１６によるとスライ
ドカム１３に１５０ｍｍのような長い距離も移動させる
ことができ、大形のワークの自動車の薄板成形品のサイ
ドパネルなどの加工も可能となる。 【００２７】パッド２０はコイルスプリング２１により
下方に付勢され、吊りボルト２２により上型４に吊り下
げられ、柱状体２６が成形姿勢に位置した後、入り込み
成形する前にワークＷが移動しないように、ワークＷを
下型２に強く押し付ける。 【００２８】また、上型４には、下型２のスライドカム
１３に対向する箇所に作動カム２３を上型基板２４に固
着してある。 【００２９】本負角成形型では、１／１００ｍｍ台の精
度の良い品質の金属薄板成形品を提供すべく、柱状体５
が僅かでも回動しないように、ロック装置を設けた。 【００３０】図２、図４、図６に示すように、柱状体５
の下部に概略三角形状の突出片３１を突出させ、その下
方にエアシリンダ３２を配置し、そのピストンロッド３
３の先端にロックブロック３４を固着し、突出片３１の
接合面３５とロックブロック３４の接合面３６とを接合
させる。また、ロックブロック３４の接合面３６と反対
側の摺動面３７を下型２の垂直状の摺動面３８に当接さ
せる。さらに、下型２の摺動面３８を十分に補強させる
ためにその近傍にリブ３９を設ける。 【００３１】ワークＷを下型２の支持部３上に載置し、
上型４が下降すると、エアシリンダ６により柱状体５は
図２に示す状態となり、柱状体５は成形姿勢になる。こ
こで、柱状体５が僅かでも回動しないように、図２に示
すように、エアシリンダ３２のピストンロッド３３を伸
長させ、そのロックブロック３４のテーパ状の接合面３
６を柱状体５の突出片３１の接合面３５に当接させ、ロ
ックブロック３４の摺動面３７を下型２の摺動面３８に
当接させる。図２に示すように、柱状体５の突出片３１
の接合面３５と下型２の摺動面３８とにより形成される
空間にロックブロック３４の楔びが入り込んでおり、柱
状体５は僅かでも回動するようなことは全くなくなる。
したがって、ワークＷの曲面に段差が生じたり、曲線が
不正確になるようなことがなく、１／１００ｍｍ台の精
度の良い品質の負角成形加工ができる。 【００３２】ロックブロック３４のテーパ角αは小さす
ぎるとロックブロック３４のくい込み力が大きすぎて引
き抜くときに大きい引き抜き力を必要とし、テーパ角α
が大きすぎると柱状体５をその位置に維持しにくくなる
ので、適宜大きさのテーパ角αに設定する。 【００３３】柱状体５をロックブロック３４の成形姿勢
に位置させた後、上型４を下降させスライドカム１３を
ワークＷに近づける。 【００３４】上型４が引き続き下降し、作動カム２３に
よりスライドカム１３はワークＷの下端部に当接して、
下死点で図２の状態となる。スライドカム１３の入り込
み成形部１４と柱状体５の入り込み成形部２６とでワー
クＷを成形する。柱状体５の中心Ｃより上方にスライド
カム１３の入り込み成形部１４が衝合しても、柱状体５
の中心Ｃより下方の突出片３１がロックブロック３４に
接合しているので、柱状体５は回動するようなことはな
い。 【００３５】突出片３１とロックブロック３４とはテー
パ嵌合しているので隙間なく嵌合しており、柱状体５は
少しも回動しない。また、使用中の突出片３１のテーパ
面３５、ロックブロック３４のテーパ面３６、摺動面３
７、下型２の摺動面３８が摩耗してもエアシリンダ３２
のピストンロッド３３のストロークが僅か伸長するだけ
で、柱状体５の僅かな回動も許さない。 【００３６】負角成形加工後は、上型４が上昇し、エア
シリンダ６が作動し、図６に示すようにスライドカム１
３はガススプリング１６のロッド１９が伸長してスライ
ドカム１３は下型２の停止面１７に当接するまで後退
し、エアシリンダ６の作動により柱状体５は図６・図７
に示す状態まで後退回動し、ワークＷは柱状体５に干渉
させることなく下型２から取り出せる。なお、図６にお
いて、柱状体５は中心Ｃを中心として成形姿勢まで回動
するが、ロックブロック３４と干渉するようなことはな
い。 【００３７】次に、本負角成形型では、柱状体５を全周
にわたり下型２で支持させずにより一層簡単な構造とす
る。 【００３８】図４に示すように、従来のように柱状体の
外周を略全周にわたり支持させることなく、柱状体５の
両端に支持軸１２を固着して突出させ、下型２に外嵌め
した軸受１１にその支持軸１２を内嵌めして至極簡単な
構造とした。この柱状体５が例えば１２００ｍｍのよう
に長くなり撓みが大きくなる場合は、柱状体５の両端の
間を適宜個数の支持体（図示せず）で支持させる。 【００３９】さらに、本負角成形型では、柱状体５を可
及的に中心角が小さい扇状に形成し、引いては負角成形
型を小さくして負角成形型を安価に提供できるようにす
る。 【００４０】図５において、柱状体５はその中心Ｃより
上方に入り込み成形部２６が凹設してあって、柱状体５
の下方には伝達板３９が固着してあって、下型２の衝合
面４０に伝達板は当接させてある。従来の負角成形型の
柱状体は略全外周面にわたり下型２により支持させてい
るので、負角成形型が大きく高価となっていた。本負角
成形型では柱状体５と下型２との接合部を概略１／４円
周とした。柱状体５を可及的に小さくするために、柱状
体５の入り込みけ成形部２６は柱状体５の中心Ｃより上
方にあり、それで、柱状体５も柱状体５を支持する下型
２の部分も概略１／４円周（中心角が略９０°程度の扇
形断面）とし、スライドカム１３の入り込み成形部１４
より受ける加圧力は斜上方を向くので、その反力を受け
られるように伝達板３９の下面は下型２の衝合面４０に
当接させ、さらに入り込み成形部１４を支持するスライ
ドカム１３の突出部４１は前記伝達板３９の上面に当接
させるようにした。これにより、成形加圧力は下型２に
受け止められくっきりした負角成形加工ができる。 【００４１】負角成形加工後は、図７に示すように、上
型４が上昇し、スライドカム１３はガススプリング１６
の付勢力により後退し、柱状体５はエアシリンダ６の作
動により後退回動し、ワークＷは柱状体５に干渉するこ
となく下型２から取り出せる。 【００４２】 【発明の効果】本発明は、上述のように、金属製薄板の
ワークを支持部に載置する下型と、前記下型に対し直線
方向に下降してワークに衝合してワークを成形する上型
とで構成し、支持部寄りの縁部に上型の軌跡より入り込
んだ入り込み成形部を形成し、下型に回動自在に設けた
柱状体と、入り込み成形部を有し、前記柱状体に対向さ
せて下型に摺動自在に設けたスライドカムと、成形後、
ワークを下型から取り出せる状態まで柱状体を回動後退
させる、下型に設けた自動復帰具とよりなり、下型の支
持部に載置されたワークを柱状体の入り込み成形部とス
ライドカムの入り込み成形部で、スライドカムは摺動し
てワークを成形し、成形後、自動復帰具により柱状体を
回動後退させ、成形したワークを下型より取り出せるよ
うにした負角成形型において、柱状体の下部に概略三角
形状の突出片を突出させ、柱状体の下方にエアシリンダ
を配置し、エアシリンダのピストンロッドの先端にロッ
クブロックを固着し、突出片の接合面とロックブロック
の接合面とを接合させ、ロックブロックの突出片との接
合面と反対側の摺動面を下型の垂直状の摺動面に当接さ
せ、下型の摺動面を十分に補強させるため摺動面の近傍
にリブを設け、突出片と接合するロックブロックのテー
パ面のテーパ角は小さすぎるとロックブロックのくい込
み力が大きすぎて引き抜くときに大きい引き抜き力を必
要とし、テーパ角が大きすぎると柱状体を加工完了位置
に維持しにくくなるので、適宜大きさのテーパ角に設定
するようにした負角成形型であるので、柱状体が僅かに
回動し所定の成形姿勢が維持できず、ワークの曲面に段
差が生じたり、正確な曲線に成形できない場合があり、
１／１００ｍｍ台の精度の製品を提供するのは困難な場
合もあり、良い品質の金属薄板成形品を出来ない場合が
あったが、柱状体を所定の成形姿勢に維持して良い品質
の金属薄板成形品を提供できる。
する負角成形型に関する。ここで、負角成形型とは上型
の直線方向の下降軌跡より下型内に入り込んだ成形をい
う。 【０００２】 【従来の技術】金属製薄板のワークを上型の直線方向の
下降軌跡より下型内に入り込んだ負角成形は、通常スラ
イドカムを用いて行われている。 【０００３】従来の金属製薄板のワークの入り込み成形
は、下型上にワークを載置し、上型を垂直下方に下降さ
せて下型の受動カムを上型の作動カムにて駆動し、ワー
クを横方向から加工し、加工が完了し上型が上昇する
と、作動カムをスプリングにより後退させていた。 【０００４】この場合、ワークの外方横方向から摺動し
てワークを成形する受動カムの成形部は、ワークの成形
部形状と同一の一体形状に形成してあるが、ワークが載
置される下型の成形部は、加工完了後ワークを下型から
取り出さねばならないので、下型の入り込み部分を分割
し後退させるか、あるいは入り込み部分の後部を削除し
ておきワークを前方へ移動させてワークの取り出しを可
能としなければならない。入り込みの程度が僅かである
場合はあまり問題にならないが、入り込み程度が大きい
場合やワークが細長い枠状の断面が溝状で、たとえば、
自動車の金属製薄板のフロントピラーアウターのような
部品では、そのワークの溝幅が狭いため、入り込んだ下
型の部分を分割したり削除したりすると、受動カムの成
形部で形状がくっきり形成できないのみならず、下型の
強度も不足し入り込み成形加工が不可能であった。 【０００５】また、製品に捩れや歪が生じ、製品を修正
する必要が生じる場合もあるが、サイドパネル、フェン
ダー、ルーフ、ボンネット、トランクリッド、ドアパネ
ルやフロントピラーアウターのような自動車の外板部分
を構成する部品では三次元の曲面・曲線を有し、製品の
修正は実際上不可能に近い。自動車の金属製薄板組立の
場合、製品に捩れや歪が生じていると、他の部品と結合
させにくく、高品質の自動車金属製薄板構造の提供がで
きなくなり、金属製薄板成形品の所定の製品精度を維持
することができなかった。 【０００６】上記の問題を解決するため、上型の下降直
線運動を回転運動に変換して円柱体を回動させ、上型の
直線方向の下降軌跡より下型内に入り込んだ成形部分を
成形させ、成形後、成形したワークが下型より取り出せ
る状態まで円柱体を回動後退させるべく、次の構成が提
案された。 【０００７】すなわち、図８〜図１１に示すように、金
属製薄板のワークＷを支持部１０１に載置する下型１０
２と、前記下型１０２に対し直線方向に下降してワーク
Ｗに衝合してワークＷを成形する上型１０３とで構成
し、外周面に開口し、軸方向に刻設した溝１０４を有
し、溝１０４の支持部１０１寄りの縁部に上型１０３の
軌跡より入り込んだ入り込み成形部１０５を形成し、下
型１０２に回動自在に設けた円柱体１０６と、入り込み
成形部１０７を有し、前記円柱体１０６に対向させて上
型１０３に摺動自在に設けたスライドカム１０８と、成
形後、ワークＷを下型１０２から取り出せる状態まで円
柱体１０６を回動後退させる、下型１０２に設けた自動
復帰具１０９とよりなり、下型１０２の支持部１０１に
載置されたワークＷを、円柱体１０６の入り込み成形部
１０５とスライドカム１０８の入り込み成形部１０７
で、円柱体１０６は回動すると共にスライドカム１０８
は摺動してワークＷを成形し、成形後、自動復帰具１０
９により円柱体１０６を回動後退させ、成形したワーク
Ｗを下型１０２より取り出せるようにした負角成形型と
した。 【０００８】この負角成形型の作動について述べる。 【０００９】まず、図８に示すように、上型１０３は上
死点に位置しており、その時下型１０２の支持部１０１
にワークＷを載置する。この時は、円柱体１０６は自動
復帰具１０９により回動後退している。 【００１０】次に、上型１０３が下降し始め、図９に示
すように、先ず最初にスライドカム１０８が円柱体１０
６の入り込み成形部１０５に干渉することなく、スライ
ドカム１０８の下面が回動プレート１１１に当接し、円
柱体１０６を図９において右回りに回動させ、円柱体１
０６を成形姿勢にし、続いて、パッド１１０がワークＷ
を押圧する。 【００１１】上型１０３がなお下降し続けると、型の外
側方向に付勢されているスライドカム１０８は、コイル
スプリング１１２の付勢力に抗して、カムの作用によっ
て横方向で左方へ移動し、図１０に示す状態となり、回
動した円柱体１０６の入り込み成形部１０５とスライド
カム１０８の入り込み成形部１０７とでワークＷの入り
込み成形を行う。 【００１２】入り込み成形後は上型１０３が上昇し始め
る。スライドカム１０８はコイルスプリング１１２によ
り型の外方向に付勢されており、図１１において右方に
移動し入り込み成形されたワークＷと干渉することなく
上昇する。 【００１３】一方、円柱体１０６は拘束していたスライ
ドカム１０８が上昇するため、自動復帰具１０９により
図１１において左方へ回動し、入り込み成形したワーク
Ｗの下型１０２よりの取り出しの際、ワークＷが円柱体
１０６の入り込み成形部１０５と干渉することなく取り
出せる。 【００１４】 【発明が解決しようとする課題】前述の負角成形加工
は、コイルスプリング１１２で付勢されたスライドカム
１０８の下面が自動復帰具１０９のコイルスプリング１
１３に付勢された回動プレート１１１に当接し、円柱体
１０６を右回りに回動させ、円柱体１０６を成形姿勢に
し、その後パッド１１０がワークＷを押圧する。パッド
１１０の載置されたワークＷへの付勢力が強すぎて成形
姿勢のワークＷを図で左方向に若干回動させたり、ま
た、スライドカム１０８のコイルスプリング１１２と自
動復帰具１０９のコイルスプリング１１３の付勢力のバ
ランスがとれていなかったりして、円柱体１０６は僅か
に回動し所定の成形姿勢が維持できず、ワークＷの曲面
に段差が生じたり、正確な曲線に成形できない場合があ
り、１／１００ｍｍ台の精度の製品を提供するのは困難
な場合もあり、良い品質の負角成形加工ができない場合
があった。 【００１５】また、図８〜図１１から分かるように、円
柱体１０６は溝１０４部以外の外周は下型１０２に直接
接触して支持させているので、円柱体１０６および下型
１０２の円柱体１０６の支持部（断面概略円状の孔）の
加工を正確にせねばならず加工も難しい。 【００１６】さらに、円柱体１０６の殆どの外周を下型
１０２で支持させ、その上、円柱体１０６からは回転プ
レート１１１を突出させているので、負角成形型が大き
くなり、高価なものとなっていた。 【００１７】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
の事情に鑑み、柱状体は僅かに回動して所定の成形姿勢
が維持できず、ワークの曲面に段差が生じたり、正確な
曲線に成形できない場合があり、１／１００ｍｍ台の精
度の製品を提供するのは困難な場合もあり、良い品質の
金属薄板成形品を提供できない場合があったが、柱状体
を所定の成形姿勢に維持させて良い品質の金属薄板成形
品を提供すべく、金属製薄板のワークを支持部に載置す
る下型と、前記下型に対し直線方向に下降してワークに
衝合してワークを成形する上型とで構成し、支持部寄り
の縁部に上型の軌跡より入り込んだ入り込み成形部を形
成し、下型に回動自在に設けた柱状体と、入り込み成形
部を有し、前記柱状体に対向させて下型に摺動自在に設
けたスライドカムと、成形後、ワークを下型から取り出
せる状態まで柱状体を回動後退させる、下型に設けた自
動復帰具とよりなり、下型の支持部に載置されたワーク
を柱状体の入り込み成形部とスライドカムの入り込み成
形部で、スライドカムは摺動してワークを成形し、成形
後、自動復帰具により柱状体を回動後退させ、成形した
ワークを下型より取り出せるようにした負角成形型にお
いて、柱状体の下部に概略三角形状の突出片を突出さ
せ、柱状体の下方にエアシリンダを配置し、エアシリン
ダのピストンロッドの先端にロックブロックを固着し、
突出片の接合面とロックブロックの接合面とを接合さ
せ、ロックブロックの突出片との接合面と反対側の摺動
面を下型の垂直状の摺動面に当接させ、下型の摺動面を
十分に補強させるため摺動面の近傍にリブを設け、突出
片と接合するロックブロックのテーパ面のテーパ角は小
さすぎるとロックブロックのくい込み力が大きすぎて引
き抜くときに大きい引き抜き力を必要とし、テーパ角が
大きすぎると柱状体を加工完了位置に維持しにくくなる
ので、適宜大きさのテーパ角に設定するようにした負角
成形型とした。 【００１８】 【発明の実施の態様】本発明を、添付する図面に示す具
体的な一実施例に基づいて、以下詳細に説明する。 【００１９】図１は、負角成形型で成形する自動車の金
属製薄板部品の加工前と加工後を示す断面図であり、図
１（ｂ）に示すワークＷの下部が入り込み成形部１であ
る。 【００２０】また、この部品は、自動車の外板部分を構
成するため三次元曲面・曲線を有するものである。 【００２１】図２で、下型２は図に向かって左上部にワ
ークＷの支持部３を形成し、支持部３側の縁部に上型４
の軌跡より入り込んだ入り込み成形部２６を形成した柱
状体５を、下型２に回転自在に設ける。符号Ｃは柱状体
５の回転の中心である。ワークＷを成形後、ワークＷを
下型１より取り出せるように、図３、図４に示すよう
に、柱状体５を回転後退させる自動復帰具としてエアシ
リンダ６を、下型２に設ける。 【００２２】下型２にピン２７により連結したエアシリ
ンダ６のピストンロッド７の先端を、柱状体５の外端に
固着し軸受１１で回転自在に支持した支持軸１２端面
に、ボルト８により固定したリンク９に、ピン１０によ
り連結する。自動復帰具は上記のような空圧装置の外に
コイルスプリングで付勢したプッシュピン、油圧装置、
リンク機構、カムあるいはこれ等に類似する機構を用い
ることができる。 【００２３】また、下型２には、図２に示すように、前
記柱状体５に対向する位置に摺動するスライドカム１３
を設ける。このスライドカム１３は先端上部の柱状体５
寄りに入り込み成形部１４を形成し、スライドカム１３
をガイドポスト１５あるいは図５に示すように、下面を
摺動させることにより案内し、スライドカム１３はスラ
イドカム１３と下型２との間に設けたガススプリング１
６で型の外側方向（柱状体１３から遠ざかる方向）に付
勢する。スライドカム１３は図６に示すように下型２の
停止面１７により停止する。なお、ガススプリング１６
は螺着したプラグ１８によりそのロッド１９により作動
した付勢力の反力を支持させている。 【００２４】ガススプリング１６は、シリンダ２５内に
使用用途に応じた高圧ガス、例えば１５０ｋｇ／ｃｍ2
の高圧ガスが収容されていて、シリンダ２５から突出し
たロッド１９が伸縮しても、ロッド伸縮行程の全長にわ
たりほぼ一定の出力、例えば１５０ｋｇ／ｃｍ2 が得ら
れる。これは、２個のタンクがシリンダ２５内に内蔵さ
れているが、ロッド１９が収縮し、一方のタンクに圧力
がかかると一方のタンクから高圧ガスが流出し、他方の
タンクに流入させて、ロッド１９の全行程にわたり、ほ
ぼ一定の出力が得られる。 【００２５】このように、ガススプリング１６は、コイ
ルスプリングと異なり、作動し始めから高出力が全行程
にわたり得られ、スライドカム１３を確実に復帰させる
ことができ、安全である。 【００２６】また、ガススプリング１６によるとスライ
ドカム１３に１５０ｍｍのような長い距離も移動させる
ことができ、大形のワークの自動車の薄板成形品のサイ
ドパネルなどの加工も可能となる。 【００２７】パッド２０はコイルスプリング２１により
下方に付勢され、吊りボルト２２により上型４に吊り下
げられ、柱状体２６が成形姿勢に位置した後、入り込み
成形する前にワークＷが移動しないように、ワークＷを
下型２に強く押し付ける。 【００２８】また、上型４には、下型２のスライドカム
１３に対向する箇所に作動カム２３を上型基板２４に固
着してある。 【００２９】本負角成形型では、１／１００ｍｍ台の精
度の良い品質の金属薄板成形品を提供すべく、柱状体５
が僅かでも回動しないように、ロック装置を設けた。 【００３０】図２、図４、図６に示すように、柱状体５
の下部に概略三角形状の突出片３１を突出させ、その下
方にエアシリンダ３２を配置し、そのピストンロッド３
３の先端にロックブロック３４を固着し、突出片３１の
接合面３５とロックブロック３４の接合面３６とを接合
させる。また、ロックブロック３４の接合面３６と反対
側の摺動面３７を下型２の垂直状の摺動面３８に当接さ
せる。さらに、下型２の摺動面３８を十分に補強させる
ためにその近傍にリブ３９を設ける。 【００３１】ワークＷを下型２の支持部３上に載置し、
上型４が下降すると、エアシリンダ６により柱状体５は
図２に示す状態となり、柱状体５は成形姿勢になる。こ
こで、柱状体５が僅かでも回動しないように、図２に示
すように、エアシリンダ３２のピストンロッド３３を伸
長させ、そのロックブロック３４のテーパ状の接合面３
６を柱状体５の突出片３１の接合面３５に当接させ、ロ
ックブロック３４の摺動面３７を下型２の摺動面３８に
当接させる。図２に示すように、柱状体５の突出片３１
の接合面３５と下型２の摺動面３８とにより形成される
空間にロックブロック３４の楔びが入り込んでおり、柱
状体５は僅かでも回動するようなことは全くなくなる。
したがって、ワークＷの曲面に段差が生じたり、曲線が
不正確になるようなことがなく、１／１００ｍｍ台の精
度の良い品質の負角成形加工ができる。 【００３２】ロックブロック３４のテーパ角αは小さす
ぎるとロックブロック３４のくい込み力が大きすぎて引
き抜くときに大きい引き抜き力を必要とし、テーパ角α
が大きすぎると柱状体５をその位置に維持しにくくなる
ので、適宜大きさのテーパ角αに設定する。 【００３３】柱状体５をロックブロック３４の成形姿勢
に位置させた後、上型４を下降させスライドカム１３を
ワークＷに近づける。 【００３４】上型４が引き続き下降し、作動カム２３に
よりスライドカム１３はワークＷの下端部に当接して、
下死点で図２の状態となる。スライドカム１３の入り込
み成形部１４と柱状体５の入り込み成形部２６とでワー
クＷを成形する。柱状体５の中心Ｃより上方にスライド
カム１３の入り込み成形部１４が衝合しても、柱状体５
の中心Ｃより下方の突出片３１がロックブロック３４に
接合しているので、柱状体５は回動するようなことはな
い。 【００３５】突出片３１とロックブロック３４とはテー
パ嵌合しているので隙間なく嵌合しており、柱状体５は
少しも回動しない。また、使用中の突出片３１のテーパ
面３５、ロックブロック３４のテーパ面３６、摺動面３
７、下型２の摺動面３８が摩耗してもエアシリンダ３２
のピストンロッド３３のストロークが僅か伸長するだけ
で、柱状体５の僅かな回動も許さない。 【００３６】負角成形加工後は、上型４が上昇し、エア
シリンダ６が作動し、図６に示すようにスライドカム１
３はガススプリング１６のロッド１９が伸長してスライ
ドカム１３は下型２の停止面１７に当接するまで後退
し、エアシリンダ６の作動により柱状体５は図６・図７
に示す状態まで後退回動し、ワークＷは柱状体５に干渉
させることなく下型２から取り出せる。なお、図６にお
いて、柱状体５は中心Ｃを中心として成形姿勢まで回動
するが、ロックブロック３４と干渉するようなことはな
い。 【００３７】次に、本負角成形型では、柱状体５を全周
にわたり下型２で支持させずにより一層簡単な構造とす
る。 【００３８】図４に示すように、従来のように柱状体の
外周を略全周にわたり支持させることなく、柱状体５の
両端に支持軸１２を固着して突出させ、下型２に外嵌め
した軸受１１にその支持軸１２を内嵌めして至極簡単な
構造とした。この柱状体５が例えば１２００ｍｍのよう
に長くなり撓みが大きくなる場合は、柱状体５の両端の
間を適宜個数の支持体（図示せず）で支持させる。 【００３９】さらに、本負角成形型では、柱状体５を可
及的に中心角が小さい扇状に形成し、引いては負角成形
型を小さくして負角成形型を安価に提供できるようにす
る。 【００４０】図５において、柱状体５はその中心Ｃより
上方に入り込み成形部２６が凹設してあって、柱状体５
の下方には伝達板３９が固着してあって、下型２の衝合
面４０に伝達板は当接させてある。従来の負角成形型の
柱状体は略全外周面にわたり下型２により支持させてい
るので、負角成形型が大きく高価となっていた。本負角
成形型では柱状体５と下型２との接合部を概略１／４円
周とした。柱状体５を可及的に小さくするために、柱状
体５の入り込みけ成形部２６は柱状体５の中心Ｃより上
方にあり、それで、柱状体５も柱状体５を支持する下型
２の部分も概略１／４円周（中心角が略９０°程度の扇
形断面）とし、スライドカム１３の入り込み成形部１４
より受ける加圧力は斜上方を向くので、その反力を受け
られるように伝達板３９の下面は下型２の衝合面４０に
当接させ、さらに入り込み成形部１４を支持するスライ
ドカム１３の突出部４１は前記伝達板３９の上面に当接
させるようにした。これにより、成形加圧力は下型２に
受け止められくっきりした負角成形加工ができる。 【００４１】負角成形加工後は、図７に示すように、上
型４が上昇し、スライドカム１３はガススプリング１６
の付勢力により後退し、柱状体５はエアシリンダ６の作
動により後退回動し、ワークＷは柱状体５に干渉するこ
となく下型２から取り出せる。 【００４２】 【発明の効果】本発明は、上述のように、金属製薄板の
ワークを支持部に載置する下型と、前記下型に対し直線
方向に下降してワークに衝合してワークを成形する上型
とで構成し、支持部寄りの縁部に上型の軌跡より入り込
んだ入り込み成形部を形成し、下型に回動自在に設けた
柱状体と、入り込み成形部を有し、前記柱状体に対向さ
せて下型に摺動自在に設けたスライドカムと、成形後、
ワークを下型から取り出せる状態まで柱状体を回動後退
させる、下型に設けた自動復帰具とよりなり、下型の支
持部に載置されたワークを柱状体の入り込み成形部とス
ライドカムの入り込み成形部で、スライドカムは摺動し
てワークを成形し、成形後、自動復帰具により柱状体を
回動後退させ、成形したワークを下型より取り出せるよ
うにした負角成形型において、柱状体の下部に概略三角
形状の突出片を突出させ、柱状体の下方にエアシリンダ
を配置し、エアシリンダのピストンロッドの先端にロッ
クブロックを固着し、突出片の接合面とロックブロック
の接合面とを接合させ、ロックブロックの突出片との接
合面と反対側の摺動面を下型の垂直状の摺動面に当接さ
せ、下型の摺動面を十分に補強させるため摺動面の近傍
にリブを設け、突出片と接合するロックブロックのテー
パ面のテーパ角は小さすぎるとロックブロックのくい込
み力が大きすぎて引き抜くときに大きい引き抜き力を必
要とし、テーパ角が大きすぎると柱状体を加工完了位置
に維持しにくくなるので、適宜大きさのテーパ角に設定
するようにした負角成形型であるので、柱状体が僅かに
回動し所定の成形姿勢が維持できず、ワークの曲面に段
差が生じたり、正確な曲線に成形できない場合があり、
１／１００ｍｍ台の精度の製品を提供するのは困難な場
合もあり、良い品質の金属薄板成形品を出来ない場合が
あったが、柱状体を所定の成形姿勢に維持して良い品質
の金属薄板成形品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の負角成形型で成形する自動車の金属薄
板部品の加工前と加工後を示す２断面図である。 【図２】図１の金属薄板部品を入り込み成形した上型が
下死点まで下降した状態の縦断面図である。 【図３】本発明の柱状体を自動復帰させるエアシリンダ
を取り付けた状態の側面図である。 【図４】図３の一部を断面した正面図である。 【図５】本発明の製品を入り込み加工した状態の下死点
の状態の縦断面図である。 【図６】図２の加工後、上型が上昇した上死点の状態を
示す縦断面図である。 【図７】図５の加工後、上型が上昇した上死点の状態を
示す縦断面図である。 【図８】入り込み成形する従来の負角成形型の上型が上
死点の状態の縦断面図である。 【図９】図８の従来の負角成形型の上型が下降して下型
に当接してワークに接触し始めた状態の縦断面図であ
る。 【図１０】図８の従来の負角成形型の上型が下死点の状
態の縦断面図である。 【図１１】図８の従来の負角成形型が入り込み成形して
上型が上昇し、上死点の状態にある縦断面図である。 【符号の説明】 Ｗ…ワーク ３…支持部 ２…下型 ４…上型 ２６…入り込み成形部 ５…柱状体 １４…入り込み成形部 １３…スライドカム １６…エアシリンダ（自動復帰具の例） ３１…突出片 ３２…エアシリンダ ３４…ロックブロック ３５・３６…テーパ面 １１…軸受 ３９…伝達板 ４０…衝合面
板部品の加工前と加工後を示す２断面図である。 【図２】図１の金属薄板部品を入り込み成形した上型が
下死点まで下降した状態の縦断面図である。 【図３】本発明の柱状体を自動復帰させるエアシリンダ
を取り付けた状態の側面図である。 【図４】図３の一部を断面した正面図である。 【図５】本発明の製品を入り込み加工した状態の下死点
の状態の縦断面図である。 【図６】図２の加工後、上型が上昇した上死点の状態を
示す縦断面図である。 【図７】図５の加工後、上型が上昇した上死点の状態を
示す縦断面図である。 【図８】入り込み成形する従来の負角成形型の上型が上
死点の状態の縦断面図である。 【図９】図８の従来の負角成形型の上型が下降して下型
に当接してワークに接触し始めた状態の縦断面図であ
る。 【図１０】図８の従来の負角成形型の上型が下死点の状
態の縦断面図である。 【図１１】図８の従来の負角成形型が入り込み成形して
上型が上昇し、上死点の状態にある縦断面図である。 【符号の説明】 Ｗ…ワーク ３…支持部 ２…下型 ４…上型 ２６…入り込み成形部 ５…柱状体 １４…入り込み成形部 １３…スライドカム １６…エアシリンダ（自動復帰具の例） ３１…突出片 ３２…エアシリンダ ３４…ロックブロック ３５・３６…テーパ面 １１…軸受 ３９…伝達板 ４０…衝合面
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21D 37/08
B21D 5/01
B21D 37/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 金属製薄板のワークを支持部に載置する
下型と、前記下型に対し直線方向に下降してワークに衝
合してワークを成形する上型とで構成し、支持部寄りの
縁部に上型の軌跡より入り込んだ入り込み成形部を形成
し、下型に回動自在に設けた柱状体と、入り込み成形部
を有し、前記柱状体に対向させて下型に摺動自在に設け
たスライドカムと、成形後、ワークを下型から取り出せ
る状態まで柱状体を回動後退させる、下型に設けた自動
復帰具とよりなり、下型の支持部に載置されたワークを
柱状体の入り込み成形部とスライドカムの入り込み成形
部で、スライドカムは摺動してワークを成形し、成形
後、自動復帰具により柱状体を回動後退させ、成形した
ワークを下型より取り出せるようにした負角成形型にお
いて、柱状体の下部に概略三角形状の突出片を突出さ
せ、柱状体の下方にエアシリンダを配置し、エアシリン
ダのピストンロッドの先端にロックブロックを固着し、
突出片の接合面とロックブロックの接合面とを接合さ
せ、ロックブロックの突出片との接合面と反対側の摺動
面を下型の垂直状の摺動面に当接させ、下型の摺動面を
十分に補強させるため摺動面の近傍にリブを設け、突出
片と接合するロックブロックのテーパ面のテーパ角は小
さすぎるとロックブロックのくい込み力が大きすぎて引
き抜くときに大きい引き抜き力を必要とし、テーパ角が
大きすぎると柱状体を加工完了位置に維持しにくくなる
ので、適宜大きさのテーパ角に設定するようにした負角
成形型。
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