JP3477944B2 - 金属材の成形方法 - Google Patents
金属材の成形方法Info
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Description
成形方法に関するものであり、特に金属外装材の意匠成
形に最も適した成形方法に関するものである。
観模様を施すにあたっては、一般的にエンボス・ロール
等を用いたロール成形が主流である。
従来例にあっては、ロール方向への単調なエンボス模様
となるためにデザイン上での制約があり、また、成形、
トリム加工の後でパネル全体に歪みが発生する等の問題
があった。
のであり、デザイン上の制約を無くして意匠にバリエー
ションを設けると共に、成形工程の後のパネルの歪みを
無くすことができる金属材の成形方法を提供しようとす
るものである。
に、請求項1の発明では、上型と下型の間に配置された
薄板状の金属材を前記上型と下型とにより押圧変形させ
て金属材を成形する金属材の成形方法において、凹凸形
状を形成した上型と型面にクッション材を配した第1の
下型とで金属材を成形する第1の成形段階と、第1の成
形段階で成形した金属材を前記上型と第1の下型のクッ
ション材よりも硬いクッション材を型面に配した第2の
下型とで成形する第2の成形段階とを備えたことを特徴
とするものであり、第1の成形段階によって金属材に大
まかな凹凸形状が施され、次いで第2の成形段階によっ
てシャープで深い曲げ成形や細かい凹凸模様の正確な転
写が金属材に施される。
た下型の上部開口に配置された薄板状の金属材を上型に
よって下型内に突出変形させて金属材を成形する金属材
の成形方法において、凹凸形状を形成した上型と型内に
流体を配すると共に型面にクッション材を配した第1の
下型とで流体の圧力を用いて金属材を成形する第1の成
形段階と、第1の成形段階で成形した金属材を前記上型
と第1の下型から流体を排水して得られた第2の下型と
で成形する第2の成形段階を備えたことを特徴とするも
のであり、流体を利用して第1の成形段階によって金属
材に大まかな凹凸形状が施され、次いで第2の成形段階
によってシャープで深い曲げ成形や細かい凹凸模様の正
確な転写が金属材に施される。
た下型の上部開口に配置された薄板状の金属材を上型に
よって下型内に突出変形させて金属材を成形する金属材
の成形方法において、凹凸形状を形成した上型と型内に
流体を配すると共に型面が前記上型の反転凹凸形状を形
成した金属からなる第1の下型とで流体の圧力を用いて
金属材を成形する第1の成形段階と、第1の成形段階で
成形した金属材を前記上型と第1の下型から流体を排水
して得られた第2の下型とで成形する第2の成形段階と
を備えたことを特徴とするものであり、流体を利用して
第1の成形段階によって金属材に大まかな凹凸形状が施
され、次いで第2の成形段階によってシャープで深い曲
げ成形や細かい凹凸模様の正確な転写が金属材に施され
る。
項2において第2の下型が金属材と対向する面にゴムの
クッションパッドからなる上型の反転凹凸形状を設けた
ものであることを特徴とするものであり、通常では金属
材の板厚分のオフセットを考慮した凹金型と凸金型の2
面が必要であったのに対し、オフセットはクッションパ
ッドの変形で逃げることが可能なため、下型の製作が容
易となるだけでなく金属材の板厚変更にも楽に対応でき
る。
項2または請求項3または請求項4において上型に形成
した凹凸形状に微細な凹凸模様を付加したことを特徴と
するものであり、凹凸模様によって現実感のあるレンガ
調等の外観模様となった外装材等を提供することができ
る。
項2または請求項3または請求項4または請求項5にお
いて第2の成形段階の後、金属材の外周を所望の形状に
切断することを特徴とするものであり、所定の外観模様
が施された金属材を所望の外形形状に形成することがで
きる。
項4においてフープ状の金属材を第1の成形段階から第
2の成形段階へと連続的に成形した後に所望の形状に切
断することを特徴とするものであり、金属材のロードお
よび成形された金属材のアンロードの必要が無く、設備
のコンパクト化を図ることができると共に高い生産速度
が得られる。
1の成形段階と第2の成形段階を1台のプレス装置にて
フープ状の金属材に同時に成形し、一成形毎にフープ状
の金属材を1ピッチづつ送ることを特徴とするものであ
り、第1の成形段階と第2の成形段階を金属材に付与す
るプレスマシンの同期を気にしなくてよい。また、第1
の成形段階と第2の成形段階を金属材に施すためのプレ
スマシンが一台でよく、設備のコンパクト化を図ること
ができる。
型に対して下型が少なくとも2倍以上の成形加工面積を
持つものであることを特徴とするものであり、成形加工
面が損耗した場合に成形加工位置を変えることによって
型を交換したりするようなことなく続けて金属材の成形
加工を行うことができる。
下型は材質の異なる型をマトリックス状に配置したもの
であることを特徴とするものであり、金属材の切り換え
時に材質や板厚等の金属材の状態に伴った型の選択が容
易に可能であり、型交換の手間が省ける。
意匠柄の異なる複数種類の上型およびそれらに対応する
下型を備えていることを特徴とするものであり、上型、
下型を交換せずに、連続的に多品種少量生産が可能とな
る。
て上型は意匠柄の異なる複数種類の型をマトリックス状
に配置し、下型は型面にクッション材を配置したもので
あることを特徴とするものであり、凹凸形状が形成され
た下型を用意することなく、多品種少量生産が可能とな
る。
第1の成形段階でフランジしわ等を防止するビードを形
成し、第2の成形段階ではこのビードによる材料の引込
み抑制を同一箇所にて強化することを特徴とするもので
あり、成形段階時の材料引き込みの抑制を図ることがで
きる。
てビードを後工程にて加工する端部形状と合わせること
を特徴とするものであり、成形段階時の材料引き込みの
抑制を図ることができると共に後工程の工数削減を図る
ことができる。
求項13において第1の成形段階および第2の成形段階
と連続的に金属材を成形するときに、金属材の送り方向
に対して垂直方向に意匠と同じ模様となった金属材押さ
えのための型を備えていることを特徴とするものであ
り、意匠成形部分への材料引き込みの抑制を図ることが
できる。
求項15において第1の成形段階および第2の成形段階
と連続的に金属材を成形するときに、金属材の送り方向
の材料押さえ部に逃げ部を備えていることを特徴とする
ものであり、連続成形時の継ぎ目跡を無くすことができ
る。
観模様を施す成形装置は金属材1を支持固定するブラン
クホルダー7と上型2と下型3とで主体が構成されてお
り、断面凹状に形成された下型3の上部開口に配置され
た薄板状の金属材1をブランクホルダー7にて支持固定
した状態で上型2によって下型3内に突出変形させて金
属材1を成形するようになっている。上記成形装置によ
る金属材1の成形は金属材1に大まかな凹凸形状aを施
す第1の成形段階と、この第1の成形段階に続いて行わ
れると共に金属材1に上型2に設けられた凹凸形状4を
正確に転写する第2の成形段階とを有することを特徴と
している。
施したものを用意し、2つの異なる硬度を有したクッシ
ョン材5,6(ウレタンゴムでのショア硬度70または
90のもの)、この場合ウレタンゴムを詰めた第1の下
型3aとしてのリテーナA及び第2の下型3bとしての
リテーナBを用意し、さらに、金属材1を下型3の上に
載置した状態で金属材1の周囲を押さえるブランクホル
ダー7を用意する。
っては、先ず、第1の成形段階として図1(a)に示さ
れるように比較的軟らかいクッション材5(ショア硬度
で70程度のもの)を内装したリテーナAを用いてしわ
押さえの圧力で周囲を押さえつけられている金属材1を
プレス成形し、図1(b)に示されるように金属材1に
大まかな凹凸形状aを成形し、しかる後、次の第2の成
形段階では図1(c)(d)に示されるように上記クッ
ション材5よりも硬度の高いクッション材6(ショア硬
度で90程度のもの)を内装したリテーナBを用いて成
形することにより、上型2に形成された凹凸形状4に沿
った凹凸形状に金属材1が型押しされ、シャープで深い
曲げ成形や細かい凹凸模様の正確な転写にて凹凸外観形
状bが形成される。
した下型3としてのリテーナCを用意し、このリテーナ
Cの底部に例えば、ウレタンゴムの様なクッション材5
を設置しておく。上型2としてのパンチ側金型には任意
の形状、凹凸形状4が施されており、図6に示されるよ
うにパンチ側金型の下降と共に金属材1には密封された
液圧用液20による圧力が作用し、塑性変形させられて
大まかな凹凸形状aが形成される。次いで、リテーナC
内の液圧用液20を排水しながら、さらに下降させてリ
テーナC底部まで下降すると図8に示されるようにクッ
ション材5の変形圧力が作用し、液圧成形工程とゲーリ
ン法による成形工程を1ストロークで完了させる。この
ものにおいては、1つの下型3に対して金属材1を押圧
変形させるだけで2段階に金属材1を変形加工して凹凸
形状4に対応した凹凸外観形状bを形成することがで
き、1ストロークで成形工程を短縮しながら迅速に金属
材1の成形を行うことができるようになっている。さら
に、リテーナC底部のクッション材5の硬度を段階的に
硬くしたリテーナを別に用意して複数の成形工程を設け
ることによりシャープで深い曲げ成形や細かい凹凸模様
の正確な転写が可能となる。
に示されるようにパンチ側金型の凹凸形状4を反転した
反転凹凸形状8や凹凸模様を有した金属製の凸型9を用
意し、液圧用液20を収納したリテーナCの底部に設置
する。これによって第1段階の液圧成形工程の後に、通
常の凹凸金型を用いたプレス成形工程を決め押し成形工
程として1ストローク内で行うことができる。
て図4に示されるように弾性を有するクッションパッド
10にて反転凹凸形状8を形成した凸型9aを液圧用液
20を収納したリテーナCの底部に設置するようにして
もよく、通常では金属材1の板厚分のオフセットを考慮
した凹金型と凸金型の2面が必要であったのに対し、上
記オフセットはクッションパッド10の変形で逃げるこ
とが可能なため、決め押し金型の製作が容易となるだけ
でなく金属材1の板厚変更にも楽に対応できるメリット
がある。
るようにパンチ側金型の凹凸形状4を反転した反転凹凸
形状8や凹凸模様を有した決め押し金型11を用意し、
液圧用液20を収納したリテーナCの底部に設置する。
これによって、第1段階の液圧成形工程の後に、ゲーリ
ン法による成形工程が必要な部分とそうでない部分を区
別して第2段階のゲーリン法による成形を1ストローク
内で行う事ができる。例えば、レンガ調の表現のために
大きな凹凸外観形状bをレンガを積み重ねた様に規則的
に付け、さらにそのレンガそれぞれの表面上に石の様な
微細で不規則的な凹凸模様を図10(b)に示されるよ
うな凹凸模様形成段部12を設けた決め押し金型11に
よって形成することにより現実感のあるレンガ調外装材
を提供できる。
状4からなる凹凸外観形状bが付与された金属材1は図
11に示されるように成形後の金属材1を必要な寸法、
形状にトリムするためにNC制御による3次元レーザー
カッター13であらかじめ設定しておいたカッターパス
通りにトリム加工され、周囲の不要な部分ロを切り落と
して、例えば、図11(b)に示されるように端部に連
結片22を折曲げロール成形等により形成して成形後の
金属材1の外形が任意の形状に仕上げられる。
第1の成形工程で金属材1に大まかな凹凸形状aが施さ
れ、次いで第2の成形段階でシャープで深い曲げ成形や
細かい凹凸模様の正確な転写により凹凸外観形状bが金
属材1に施されるものであり、デザイン上の制約を無く
して意匠にバリエーションを設けることができ、成形工
程の後の金属材1の歪みを無くしながら金属材1に任意
の凹凸外観形状bが形成されるものである。
型2を下型3に、下型3を上型2に置き換えてもよい。
また、上型2としてのパンチ側金型としては樹脂型であ
ってもよい。
任意形状や凹凸形状4を施したものを用意し、2つの異
なる硬度を有したクッション材(ウレタンゴムでのショ
ア硬度70または90のもの)を載置した第1の下型3
a及び第2の下型3bを用意し、フープ状の金属材1を
第1の下型3a、第2の下型3b、切断装置14へと順
に送るためのフィーダー15を用意し、さらに、フープ
状の金属材1を定尺に切断するための上下にカッター刃
14aを備えた切断装置14としてのシャーリング・カ
ッターを用意し、これら上型2、下型3、フィーダー1
5、切断装置14をフープ状の金属材1の送り方向に沿
って隣合うように順次配置する。ここで、第1の下型3
aにはショア硬度70のウレタンゴム板からなるクッシ
ョン材5が載置され、第2の下型3bにはショア硬度9
0のウレタンゴム板からなるクッション材6が載置され
ている。尚、2aは第1の成形段階で用いられる第1の
上型を示し、2bは第2の成形段階で用いられる第2の
上型を示している。
工するにあたっては、先ず、図13に示される状態から
第1の成形段階として図14(a)(b)に示されるよ
うに比較的柔らかいクッション材5(ショア硬度で70
程度のもの)を載置した第1の下型3aを用いてフープ
状の金属材1をプレス成形し、図14(c)に示される
ようにフープ状の金属材1に大まかな凹凸形状aを成形
し、その後、フープ状の金属材1を第1の下型3aから
第2の下型3bへとフィーダー15にて送り出し、次の
第2の成形段階では図15に示される状態から上記クッ
ション材5よりも硬度の高いクッション材6(ショア硬
度で90程度のもの)を載置した第2の下型3bを用い
て図16(a)(b)(c)に示されるようにプレス成
形して上型2に形成された凹凸形状4に沿った凹凸形状
にフープ状の金属材1が正確に型押しされて凹凸外観形
状bが金属材1に施され、その後、フープ状の金属材1
を第2の下型3bから切断装置14へとフィーダー15
にて送り出し、図18に示されるようにフープ状の金属
材1を定尺に切断する。上記金属材1の連続成形状態を
図17(a)〜(d)にて示しており、図17(a)は
成形前の状態を示し、図17(b)は成形中の状態を示
し、図17(c)は成形後の状態を示し、図17(d)
は材料送りの状態を示している。尚、上型2を下型3
に、下型3を上型2に置き換えてもよい。また、上型2
としてのパンチ側金型としては樹脂型であってもよい。
段階及び第2の成形段階を付与し、第2の成形段階の後
に切断装置14にて順次所定長さに切断することによっ
て金属材1のローダー、アンローダー無しで、高い生産
速度で、所望の形状で凹凸外観形状bが形成された金属
材1が得られる。
5,6(ウレタンゴムでのショア硬度70または90の
もの)を載置した第1の下型3a及び第2の下型3bの
代わりに、図19に示されるように比較的柔らかいクッ
ション材5(ショア硬度で70程度のもの)を載置した
第1の下型3a及び上型2に設けた凹凸形状4に対応す
る反転凹凸形状8が設けられた金属からなる第2の下型
3bを用意する。
工するにあたっては、先ず、図20に示される状態から
第1の成形段階として図21(a)(b)に示されるよ
うに比較的柔らかいクッション材5(ショア硬度で70
程度のもの)を載置した第1の下型3aを用いてフープ
状の金属材1をプレス成形し、図21(c)に示される
ようにフープ状の金属材1に大まかな凹凸形状aを成形
し、その後、フープ状の金属材1を第1の下型3aから
第2の下型3bへとフィーダー15にて送り出し、次の
第2の成形段階では図22に示されるように反転凹凸形
状8が設けられた金属からなる第2の下型3bを用いて
図23(a)(b)(c)に示されるようにプレス成形
して上型2に形成された凹凸形状4に沿った凹凸形状に
フープ状の金属材1が正確に型押しされて凹凸外観形状
bが金属材1に施され、その後、図18に示されるよう
にフープ状の金属材1を切断装置14にて定尺に切断す
る。尚、上型2を下型3に、下型3を上型2に置き換え
てもよい。また、上型2としてのパンチ側金型としては
樹脂型であってもよい。
段階及び第2の成形段階を付与し、第2の成形段階の後
に切断装置14にて順次所定長さに切断することによっ
て金属材1のローダー、アンローダー無しで、高い生産
速度で、所望の形状で凹凸外観形状bが形成された金属
材1が得られる。
5,6(ウレタンゴムでのショア硬度70または90の
もの)を載置した第1の下型3a及び第2の下型3bの
代わりに、比較的柔らかいクッション材5(ショア硬度
で70程度のもの)を載置した第1の下型3a及び上型
2に設けた凹凸形状4に対応する反転凹凸形状8が弾性
を有するクッションパッドにて形成された第2の下型3
bを用意する。
工するにあたっては、先ず、図24に示される状態から
第1の成形段階として図25(a)(b)に示されるよ
うに比較的柔らかいクッション材5(ショア硬度で70
程度のもの)を載置した第1の下型3aを用いてフープ
状の金属材1をプレス成形し、図25(c)に示される
ようにフープ状の金属材1に大まかな凹凸形状aを成形
し、その後、フープ状の金属材1を第1の下型3aから
第2の下型3bへとフィーダー15にて送り出し、次の
第2の成形段階では図26に示されるように反転凹凸形
状8が弾性を有するクッションパッドにて形成された第
2の下型3bを用いて図27(a)(b)(c)に示さ
れるようにプレス成形して上型2に形成された凹凸形状
4に沿った凹凸形状にフープ状の金属材1が正確に型押
しされて凹凸外観形状bが金属材1に施され、その後、
フープ状の金属材1を第2の下型3bから切断装置14
へとフィーダー15にて送り出し、フープ状の金属材1
を定尺に切断する。尚、上型2を下型3に、下型3を上
型2に置き換えてもよい。また、上型2としてのパンチ
側金型としては樹脂型であってもよい。
段階及び第2の成形段階を付与し、第2の成形段階の後
に切断装置14にて順次所定長さに切断することによっ
て金属材1のローダー、アンローダー無しで、高い生産
速度で、所望の形状で凹凸外観形状bが形成された金属
材1が得られる。
を図28、図29に示されるように一台のプレスマシン
16に搭載する。プレスマシン16のラム16aの下面
側に第1の上型2aと第2の上型2bとが隣接して並設
配置され、プレスマシン16のボルスター16bの上面
に第1の下型3aとしてのショア硬度70のウレタンゴ
ム板からなるクッション材5が配置され、このクッショ
ン材5と隣合うように第2の下型3bとしてのショア硬
度90のウレタンゴム板からなるクッション材6が隣接
して並設配置されている。ループ状の金属材1の送り方
向の後方に位置するようにプレスマシン16の後方には
フープ状の金属材1を第1の下型3a、第2の下型3
b、切断装置14へと順に送るためのフィーダー15が
配置され、フィーダー15の後方にはフープ状の金属材
1を定尺に切断するための上下にカッター刃14aを備
えた切断装置14としてのシャーリング・カッターが配
置されている。
工するにあたっては、プレスマシン16のラム16aあ
るいはプレスマシン16のボルスター16bを上下動さ
せると共にフープ状の金属材1を1ピッチづつ送り出し
ながらフープ状の金属材1をプレス成形し、その後、フ
ープ状の金属材1を切断装置14へとフィーダー15に
て送り出し、フープ状の金属材1を定尺に切断する。
b、第1の下型3a、第2の下型3bをそれぞれ一台の
プレスマシン16に搭載してあることによって、プレス
マシン16の一回のプレス動作でフープ状の金属材1に
第1の上型2aと第1の下型3aとによる大まかな凹凸
形状aと、第2の上型2bと第2の下型3bとによる凹
凸外観形状bとが隣合うように同時にプレス成形される
ものであり、第1の下型3aの長さ寸法に対応する1ピ
ッチづつフープ状の金属材1を順次送り出すことによっ
てフープ状の金属材1のプレス成形をプレスマシン16
の少ない動作によって順次行うことができる。
段階及び第2の成形段階を一台のプレスマシン16にて
同時に付与し、切断装置14にて順次所定長さに切断す
ることによって第1の成形段階と第2の成形段階を金属
材1に付与するプレスマシン16の同期をとる必要が無
く、コンパクトな設備で、所望の形状の金属材1におい
て、シャープで深い曲げ成形や細かい凹凸模様の正確な
転写にて凹凸外観形状bが形成される。尚、上型2とし
てのパンチ側金型としては樹脂型であってもよい。
5,6(ウレタンゴムでのショア硬度70または90の
もの)を載置した第1の下型3a及び第2の下型3bの
代わりに、図30に示されるように前述の第1の下型3
a及び第2の下型3bを3倍の面積にした第1の下型3
a′及び第2の下型3b′を用意する。この第1の下型
3a′および第2の下型3b′はフープ状の金属材1の
送り方向と直交する方向に長いものとなっている。
工するにあたっては、実施の形態8と同様の成形加工を
行うが、実施の形態8と大きく異なるのは、図30に示
される状態でプレス成形を行うに伴って第1の下型3
a′および第2の下型3b′を構成するクッション材
5,6が複数回のプレス成形加工によって損耗した場合
に、図31に示されるように下型3を未使用の第1の下
型3a′および第2の下型3b′を構成するクッション
材部分に移動することによって、クッション材5,6を
交換する手間が実施の形態8に対して三分の一に減少さ
せることができるメリットがある。すなわち、プレスマ
シン16のボルスター16bをフープ状の金属材1の送
り方向と直交する方向に移動させて新しい第1の下型3
a′と第2の下型3b′を使用可能状態とすることがで
きるものである。
置き換えてもよく、また、下型3の移動は相対的に上型
2及びフープ状の金属材1が移動してもよい。また、上
型2としてのパンチ側金型としては樹脂型であってもよ
い。
5,6(ウレタンゴムでのショア硬度70または90の
もの)を載置した第1の下型3a及び第2の下型3bの
代わりに、図32に示されるように比較的柔らかいクッ
ション材5(ショア硬度で70程度のもの)を載置した
第1の下型3a′及び上記クッション材5よりも硬度の
高いクッション材6(ショア硬度で90程度のもの)
と、反転凹凸形状8が設けられた金属からなる型17
と、反転凹凸形状8が弾性を有するクッションパッドに
て形成された型18との3種類の型を載置した第2の下
型3b″を用意する。クッション材6(ショア硬度で9
0程度のもの)と、反転凹凸形状8が設けられた金属か
らなる型17と、反転凹凸形状8が弾性を有するクッシ
ョンパッドにて形成された型18との3種類の型はフー
プ状の金属材1の送り方向と直交する方向に隣合うよう
に配置されている。
工するにあたっては、実施の形態8と同様の成形加工を
行うが、実施の形態8と大きく異なるのは、プレス成形
加工での図32に示される材料Aとしてのフープ状の金
属材1を図33に示される別の材料Bとしてのフープ状
の金属材1に切り替える時に、材料Aでは金属からなる
型17で成形可能であったが、材料Bでは金属からなる
型17では不良等が発生して成形できない場合、図33
に示されるように成形不良の発生しにくいショア硬度9
0程度のクッション材6へと下型3を移動することで、
フープ状の金属材1の状態(材質、板厚等)に伴った型
の選択が可能となり、型交換の手間を減少させることが
できるメリットがある点である。
置き換えてもよく、また、下型3の移動は相対的に上型
2及びフープ状の金属材1が移動してもよい。また、上
型2としてのパンチ側金型としては樹脂型であってもよ
い。
施した上型2の代わりに、意匠柄の異なる凹凸形状4を
施した3種類(意匠イ,ロ,ハ)の上型2を用意し、実
施の形態8の2つの異なる硬度を有したクッション材
5,6(ウレタンゴムでのショア硬度70または90の
もの)を載置した第1の下型3a及び第2の下型3bの
代わりに、図34に示されるように比較的柔らかいクッ
ション材5(ショア硬度で70程度のもの)を載置した
第1の下型3a′及び上型2に設けた凹凸形状4に対応
する反転凹凸形状8が弾性を有するクッションパッドに
て形成された第2の下型3bを用意する。
工するにあたっては、3種類(意匠イ、ロ、ハ)の上型
2全てが上下に動作し、フープ状の金属材1が上型2、
下型3の間にない箇所は図35(b)に示されるように
空打ちを行い、フープ状の金属材1が通っている箇所は
実施の形態8と同様の成形加工を行うが、実施の形態8
と大きく異なるのは、プレス成形加工での意匠柄の切り
替え時に、意匠イから意匠ロへと変更する際、図36に
示されるように上型2及び下型3を移動することで連続
的に多意匠の成形品ができるため、型交換の手間を減少
させて多品種少量生産できるメリットがある点である。
ここで、図35における断面図では省略図のために意匠
イ,ロ,ハの形状は同じものとなっているが実際には意
匠イ,ロ,ハの形状はそれぞれ異なるものである。ま
た、図37は意匠ロを金属材1に施している状態を示し
ている。
反転凹凸形状8が弾性を有するクッションパッドにて形
成された第2の下型3bを、上型2に設けた凹凸形状4
に対応する反転凹凸形状8が設けられた金属からなる第
2の下型3bに置き換えてもよい。
に置き換えてもよく、また、上型2及び下型3の移動は
相対的にフープ状の金属材1が移動してもよい。また、
上型2としてのパンチ側金型としては樹脂型であっても
よい。
ア硬度で70程度のもの)を載置した第1の下型3aお
よび上型2に設けた凹凸形状4に対応する反転凹凸形状
8が弾性を有するクッションパッドにて形成された第2
の下型3bの代わりに、図38に示されるように2つの
異なる硬度を有したクッション材5,6(ウレタンゴム
でのショア硬度70または90のもの)を載置した第1
の下型3aおよび第2の下型3bを用意する。大きさは
実施の形態11の三分の一の面積である。
工するにあたって、実施の形態11と大きく異なるの
は、上型2の3種類の意匠イ、ロ、ハに対応した下型3
ではなく、凹凸のないクッション材5,6を用いてプレ
ス成形加工を行うため、意匠イから意匠ロへと変更する
際に図39に示されるように上型2のみをフープ状の金
属材1の送り方向と直交する方向に移動することで、連
続的に多意匠の成形品が出来上がり、凹凸形状が形成さ
れた型を用意せずに、型交換の手間を減少させて多品種
少量生産できるメリットがある点である。
置き換えてもよく、また、上型2及び下型3の移動は相
対的にフープ状の金属材1が移動してもよい。また、上
型2としてのパンチ側金型としては樹脂型であってもよ
い。
に示されるように第1の上型2aの左右に材料送り方向
に沿ったビード25成形用のビード突部23(材料にテ
ンションをかけ、しわの発生を抑制するもの)が設置さ
れており、第2の上型2bの左右には第1のビード突部
23よりも突出した第2のビード突部24が設置されて
いる。また、第1の下型3aと第2の下型3bの上面左
右には上記ビード突部23,24に対応する深さの凹溝
28が凹設されている。
階で成形するにあたっては、一般的に最初の成形段階で
形成するビード25より後工程での成形段階で形成する
ビード25は、より意匠成形側に近い、異なる場所に形
成するのが、普通である。しかし、この実施形態では第
1の成形段階でビード25により材料の引込みを抑制し
て成形を行い、第2の成形段階では第1の成形段階で形
成されたビード25形状と同一箇所にビード突部24が
挿入されて第1の成形段階で形成されたビード25が強
化されて形成される。このとき、第1の成形段階でフー
プ状の金属材1に形成されたビード25形状が、第2の
成形段階でより絞り込まれた状態でビード25形状が形
成されるため、第2の成形段階で材料引込みの抑制がで
き、余分なビード25形状幅による材料ロスがなくな
る。尚、上型2としてのパンチ側金型としては樹脂型で
あってもよい。
にビード突部23,24を一方は上型2から突出するよ
うに設置し、他方は下型3から突出するように設置す
る。この装置により成形された所望の形状の金属材1の
ビード25形状は金属平面に対して相反する方向に突出
しており、下型3のビード25形状は上型2のビード2
5形状と嵌合するような形状で成形されている。
金属材1に形成されたビード25形状が、第2の成形段
階でより絞り込まれた状態でビード25が形成されるた
め、第2の成形段階で材料引込みの抑制ができ、余分な
ビード25形状幅により材料ロスがなくなる。尚、上型
2としてのパンチ側金型としては樹脂型であってもよ
い。
図44のような形状になる。この形状は形成された金属
材1の端部に設けられる雄実と雌実としての嵌合部26
の形状となっており、図45(a)(b)(c)に示さ
れるように金属材1の端部を曲げ加工するだけで金属材
1の端部に雄実と雌実としての嵌合部26が形成される
ようになっている。
うに金属材1に曲げ加工を施すが、ビード25形状が曲
げ加工で必要な図46に示されるような所望形状に形成
されているため、成形工数は削減される。また、ビード
25形状が既に必要な形状をしているため、ビード25
形状部の材料は削除されず、曲げ加工でそのままの形状
で使用されるので材料ロスがなくなる。尚、上型2とし
てのパンチ側金型としては樹脂型であってもよい。
の材料送り方向に対して垂直方向には金属材1に施され
た意匠と同じ模様27aを有する材料押さえのための型
27(図47中斜線部分)を設置する。
状に成形された後、フープ状の金属材1が成形寸法距離
だけ移送され、次の成形を行う。このとき、一般的には
送り方向前後での材料押さえ効果は、意匠形状による押
さえ面積の制限により小さい。しかし、本実施形態では
型27に意匠と同じ模様27aがあるため前成形時にお
ける所望形状を損傷させることなく広範囲で材料押さえ
ができるため、成形品形状部分への材料の引き込みの抑
えが確実にできる。つまり、図49に示される材料押さ
え部が無い場合のものに比べて図48に示される材料押
さえのための型27を有するものにあっては、凹凸外観
形状bを損傷させることなく広範囲で材料押さえができ
るものである。尚、上型2としてのパンチ側金型として
は樹脂型であってもよい。
向に沿ったビード突部23または24が設置されてお
り、各下型3の左右に上記ビード突部23または24に
合致する深さの凹溝28が凹設されており、金型への材
料送り方向に対して垂直方向には図50に示されるよう
に意匠と同じ模様29aを有する材料押さえのための型
29(図50中斜線部分)を設置する。
状に成形された後、フープ状の金属材1が成形寸法距離
だけ移送され、次の成形を行う。このとき、一般的に
は、材料送り方向と垂直方向には意匠形状による押さえ
面積の制限により小さい。しかし、本実施形態では型2
9に意匠と同じ模様29aがあるため、前成形時におけ
る所望形状を損傷させることなく広範囲材料押さえがで
きるため成形品形状部分への材料引き込みの抑制ができ
る。尚、上型2としてのパンチ側金型としては樹脂型で
あってもよい。
下型3の端部上面には材料押さえ部30としてのウレタ
ン平板を設置し、ウレタン平板の上面には金型中心から
外側方向に向かって緩い角度の傾斜状の逃げ部31を設
ける。
材料押さえ部30に傾斜部がないため、金型の金属材料
の板入口および排出口で金属材1の端部に作用する成形
荷重が図中矢印にて示されるように同じであるために金
型境界ライン跡が連続成形時の継ぎ目跡として残るが、
本装置では図51中矢印に示されるように金型境界ライ
ン近辺で成形荷重が分散されるため、金型境界ライン跡
が金属材1に残らない。尚、上型2としてのパンチ側金
型としては樹脂型であってもよい。
れるように下型3の端部上面に材料押さえ部30(図5
3中斜線部分)としてのウレタン平板を設置し、ウレタ
ン平板の上面には金型中心から外側方向に向かって緩い
角度の傾斜状の逃げ部31を設ける。
た一般的な場合には図55、図56に示されるようにフ
ープ状の金属材1の送り方向と直交するように下型3の
端部上面に帯状に材料押さえ部40(図55中斜線部
分)を設けていたために材料押さえ部40が細巾のため
に材料押さえ部40に傾斜部が設けられないため、金型
の金属材料の板入口及び排出口で金型境界ライン跡が連
続成形時の継ぎ目跡として残るが、本装置では材料押さ
えのための型27の部分において傾斜状の逃げ部31を
有する材料押さえ部30で押さえるので、図54中矢印
にて示されるように金型境界ライン近辺で成形荷重が分
散されるため、金型境界ライン跡が金属材1に残らな
い。尚、上型2としてのパンチ側金型としては樹脂型で
あってもよい。
薄板状の金属材を前記上型と下型とにより押圧変形させ
て金属材を成形する金属材の成形方法において、凹凸形
状を形成した上型と型面にクッション材を配した第1の
下型とで金属材を成形する第1の成形段階と、第1の成
形段階で成形した金属材を前記上型と第1の下型のクッ
ション材よりも硬いクッション材を型面に配した第2の
下型とで成形する第2の成形段階とを備えているので、
第1の成形段階によって金属材に大まかな凹凸形状を施
した後に第2の成形段階によって正確な凹凸外観形状を
金属材に付与することができるものであり、デザイン上
の制約を無くして意匠にバリエーションを設けることが
でき、成形工程の後の金属材の歪みを無くしながら金属
材に任意の凹凸外観形状を形成することができるもので
ある。
クッションパッドからなる上型の反転凹凸形状を設けた
ものにおいては、通常では金属材の板厚分のオフセット
を考慮した凹金型と凸金型の2面が必要であったのに対
し、オフセットはクッションパッドの変形で逃げること
が可能なため、下型の製作が容易となるだけでなく金属
材の板厚変更にも楽に対応することができるものであ
る。
凸模様を付加したものにあっては、凹凸模様によって現
実感のあるレンガ調等の凹凸外観形状が施されたものを
提供することができるものである。
を所望の形状に切断するようになっていると、成形され
た金属材を所望の外形形状に仕上げることができるもの
である。
から第2の成形段階へと連続的に成形した後に所望の形
状に切断するものにあっては、金属材のロードおよび成
形された金属材のアンロードの必要が無く、設備のコン
パクト化を図ることができると共に高い生産速度が得ら
れる。
1台のプレス装置にてフープ状の金属材に同時に成形
し、一成形毎にフープ状の金属材を1ピッチづつ送るよ
うにしたものにあっては、第1の成形段階と第2の成形
段階を金属材に付与するプレスマシンの同期を気にしな
くてよい。また、第1の成形段階と第2の成形段階を金
属材に付与するためのプレスマシンが一台でよく、設備
のコンパクト化を図ることができる。
以上の成形加工面積を持つようにしてあると、成形加工
面が損耗した場合に成形加工位置を変えることによって
型を交換したりするようなことなく続けて金属材の成形
加工を行うことができる。
ス状に配置するようにしたものにあっては、金属材の切
り換え時に材質や板厚等の金属材の状態に伴った型の選
択が容易に可能であり、型交換の手間が省ける。
びそれらに対応する下型を備えるようにしたものにあっ
ては、上型、下型を交換せずに、連続的に多品種少量生
産が可能となる。
をマトリックス状に配置し、下型は型面にクッション材
を配置したものにあっては、凹凸形状が形成された下型
を用意することなく、多品種少量生産が可能となる。
防止するビードを形成し、第2の成形段階ではこのビー
ドによる材料の引込み抑制を同一箇所にて強化するよう
にしたものにあっては、成形段階時の材料引き込みの抑
制を図ることができる。
状と合わせるようにしたものにあっては、成形段階時の
材料引き込みの抑制を図ることができると共に後工程の
工数削減を図ることができる。
階と連続的に金属材を成形するときに、金属材の送り方
向に対して垂直方向に意匠と同じ模様となった金属材押
さえのための型を備えるようにしたものにあっては、意
匠成形部分への材料引き込みの抑制を図ることができ
る。
階と連続的に金属材を成形するときに、金属材の送り方
向の材料押さえ部に逃げ部を備えるようにしたものにあ
っては、連続成形時の継ぎ目跡を無くすことができる。
の一例を説明する説明図である。
る。
る。
する説明図である。
する説明図である。
する説明図である。
する説明図である。
(a)におけるイ部の部分拡大断面図である。
す斜視図、(b)は形成される連結片の一例を示す断面
図である。
と金属材の配置状態を示す断面図である。
説明する説明図である。
と金属材の配置状態を示す断面図である。
説明する説明図である。
(b)は成形中の状態を示す概略断面図、(c)は成形
後の状態を示す概略断面図、(d)は材料送りの状態を
示す概略断面図である。
断面図である。
る。
と金属材の配置状態を示す断面図である。
説明する説明図である。
と金属材の配置状態を示す断面図である。
説明する説明図である。
と金属材の配置状態を示す断面図である。
説明する説明図である。
と金属材の配置状態を示す断面図である。
説明する説明図である。
(a)は成形前の状態を示す概略断面図、(b)は成形
中の状態を示す概略断面図、(c)は成形後の状態を示
す概略断面図、(d)は材料送りの状態を示す概略断面
図である。
る。
る。
る。
(b)は成形中の状態を示す概略断面図、(c)は成形
後の状態を示す概略断面図である。
(b)は成形中の状態を示す概略断面図、(c)は成形
後の状態を示す概略断面図である。
る。
る。
突部を示す部分断面図、(b)は第2の成形段階で用い
られるビード突部を示す部分断面図である。
状態を説明する説明図、(b)は第2の成形段階による
ビードの形成状態を説明する説明図である。
1の成形段階によるビードの形成状態を説明する説明
図、(b)は第2の成形段階によるビードの形成状態を
説明する説明図である。
り、(a)(b)(c)は曲げ加工工程を説明する説明
図である。
る。
る。
明図である。
る。
ある。
ある。
である。
説明図である。
ある。
Claims (16)
- 【請求項1】 上型と下型の間に配置された薄板状の金
属材を前記上型と下型とにより押圧変形させて金属材を
成形する金属材の成形方法において、凹凸形状を形成し
た上型と型面にクッション材を配した第1の下型とで金
属材を成形する第1の成形段階と、第1の成形段階で成
形した金属材を前記上型と第1の下型のクッション材よ
りも硬いクッション材を型面に配した第2の下型とで成
形する第2の成形段階とを備えることを特徴とする金属
材の成形方法。 - 【請求項2】 断面凹状に形成された下型の上部開口に
配置された薄板状の金属材を上型によって下型内に突出
変形させて金属材を成形する金属材の成形方法におい
て、凹凸形状を形成した上型と型内に流体を配すると共
に型面にクッション材を配した第1の下型とで流体の圧
力を用いて金属材を成形する第1の成形段階と、第1の
成形段階で成形した金属材を前記上型と第1の下型から
流体を排水して得られた第2の下型とで成形する第2の
成形段階とを備えることを特徴とする金属材の成形方
法。 - 【請求項3】 断面凹状に形成された下型の上部開口に
配置された薄板状の金属材を上型によって下型内に突出
変形させて金属材を成形する金属材の成形方法におい
て、凹凸形状を形成した上型と型内に流体を配すると共
に型面が前記上型の反転凹凸形状を形成した金属からな
る第1の下型とで流体の圧力を用いて金属材を成形する
第1の成形段階と、第1の成形段階で成形した金属材を
前記上型と第1の下型から流体を排水して得られた第2
の下型とで成形する第2の成形段階とを備えることを特
徴とする金属材の成形方法。 - 【請求項4】 第2の下型が金属材と対向する面にゴム
のクッションパッドからなる上型の反転凹凸形状を設け
たものであることを特徴とする請求項1または請求項2
記載の金属材の成形方法。 - 【請求項5】 上型に形成した凹凸形状に微細な凹凸模
様を付加したことを特徴とする請求項1または請求項2
または請求項3または請求項4記載の金属材の成形方
法。 - 【請求項6】 第2の成形段階の後、金属材の外周を所
望の形状に切断することを特徴とする請求項1または請
求項2または請求項3または請求項4または請求項5記
載の金属材の成形方法。 - 【請求項7】 フープ状の金属材を第1の成形段階から
第2の成形段階へと連続的に成形した後に所望の形状に
切断することを特徴とする請求項1または請求項4記載
の金属材の成形方法。 - 【請求項8】 第1の成形段階と第2の成形段階を1台
のプレス装置にてフープ状の金属材に同時に成形し、一
成形毎にフープ状の金属材を1ピッチづつ送ることを特
徴とする請求項7記載の金属材の成形方法。 - 【請求項9】 上型に対して下型が少なくとも2倍以上
の成形加工面積を持つものであることを特徴とする請求
項8記載の金属材の成形方法。 - 【請求項10】 下型は材質の異なる型をマトリックス
状に配置したものであることを特徴とする請求項8記載
の金属材の成形方法。 - 【請求項11】 意匠柄の異なる複数種類の上型および
それらに対応する下型を備えていることを特徴とする請
求項8記載の金属材の成形方法。 - 【請求項12】 上型は意匠柄の異なる複数種類の型を
マトリックス状に配置し、下型は型面にクッション材を
配置したものであることを特徴とする請求項11記載の
金属材の成形方法。 - 【請求項13】 第1の成形段階でフランジしわ等を防
止するビードを形成し、第2の成形段階ではこのビード
による材料の引込み抑制を同一箇所にて強化することを
特徴とする請求項7記載の金属材の成形方法。 - 【請求項14】 ビードを後工程にて加工する端部形状
と合わせることを特徴とする請求項13記載の金属材の
成形方法。 - 【請求項15】 第1の成形段階および第2の成形段階
と連続的に金属材を成形するときに、金属材の送り方向
に対して垂直方向に意匠と同じ模様となった金属材押さ
えのための型を備えていることを特徴とする請求項7ま
たは請求項13記載の金属材の成形方法。 - 【請求項16】 第1の成形段階および第2の成形段階
と連続的に金属材を成形するときに、金属材の送り方向
の材料押さえ部に逃げ部を備えていることを特徴とする
請求項7または請求項15記載の金属材の成形方法。
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