JP3492640B2 - 負角成形型 - Google Patents

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、高品質の自動車用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
線運動により回転カムを回動させ、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回
転カム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９〜図１２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回転カム１０６と、入り込
み成形部１０７を有し、前記回転カム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
まで回転カム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、回転カム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、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１０９により回転カム１０
６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９に示すように、上型１０３は上
死点に位置させてあり、その時下型１０２の支持部１０
１にワークＷを載置する。この時は、回転カム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、先ず最初
にスライドカム１０８が回転カム１０６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、回転カム１０６を右
回りに回動させ、回転カム１０６を図１０に示す成形姿
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、回動した回転カム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い、図１１
の状態で、下死点の状態である。 【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、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し、図１２
に示す状態で、上死点の状態である。 【００１３】一方、回転カム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１２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より取り出す際、ワークＷが回転カム
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、回転カ
ム１０６を右回りに回動させ、回転カム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、回転カム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９〜図１２から分かるように、回
転カム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、回転カム１０６および
下型１０２の回転カム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、回転カム１０６の殆どの外周を下
型１０２で支持させているので、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、回転カム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、回転
カム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回転カムと、入り込
み成形部を有し、前記回転カムに対向させて摺動自在に
設けたスライドカムと、成形後、ワークを下型から取り
出せる状態まで回転カムを回動後退させる、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
ークを回転カム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、自動復帰具により回転カムを回動後退さ
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、回転カムの両端からそれぞれ支持軸
を突出させ、支持軸を下型に保持させて回転カムを回動
自在に設け、下型と回転カムとに回転カムの軸方向の位
置を決める位置決め手段を設け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１は上部にワークＷの支持部
２を形成し、支持部２側の縁部に上型３の軌跡より入り
込んだ入り込み成形箇所を有する回転カム５を、下型１
に回転自在に設ける。符号Ｃは回転カム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、図示しないが、回転カム５を回転後退さ
せるエアシリンダなどの自動復帰具を、下型１に設け
る。回転カム５を支持する回動支持部材６はボルト７に
より下型１に固定する。 【００２２】上型３にはスライドカム８とパッド９が配
置してある。 【００２３】回転カムを軸方向において所定の成形姿勢
に維持させて良い品質の金属製薄板成形品を提供すべ
く、図３に示すように、下型１と回転カム５とに回転カ
ム５の軸方向の位置を決める位置決め手段を設ける。図
３はその模式図である。 【００２４】軸状の回転カム５の両端には、それぞれ支
持軸１１を突設させ、円筒状のメタル１２を固着した軸
受１３のメタル１２に支持軸１１を回転自在に内嵌めし
て回転カム５を回動可能とする。支持軸１１の基板１４
を回転カム５の軸端にボルト１５により固定し、支持軸
１１を嵌合させる軸受１３はボルト１６により下型１に
固定する。 【００２５】回転カム５はその両端を軸受１３により保
持させるので、従来のように回転カムを下型に直接接触
させれば正確な加工が要求されるが、回転カム５の大部
分を下型１に直接接触させて支持しないので、回転カム
５や下型１の加工が容易となる。 【００２６】回転カム５の軸方向の位置決めをするため
に、下型１に軸方向の位置決めブロック１７をボルト１
８により固定し、この位置決めブロック１７と対向する
回転カム５の箇所に位置決めブロック１７と嵌合して回
転カム５を所定の位置に位置させる受けブロック１９を
ボルト２０にて固定する。プレス加工時に回転カム５に
軸方向の荷重がかかっても回転カム５の軸方向への移動
は受けブロック１９と位置決めブロック１７との嵌合に
より阻止する。この実施例では位置決めブロック１７を
凸状に受けブロック１９を凹状に形成した例を示した
が、本発明はこれに限定されるものでなく、位置決めブ
ロックを凹状に受けブロックを凸状に形成してもよい。
また、これ等に限定されることなく、回転カムの加工時
の移動を阻止する位置に移動阻止壁体を設けてもよい。
なお、本実施例で下型１の位置決めブロック１７を凸状
に形成したのは、塵埃や油が付着しても落下しやすく、
使用に好適な為である。 【００２７】図４および図５に位置決めブロック１７
を、図６および図７に受けブロック１９の実例を示す。
回転カム５が概略円柱状であるので、位置決めブロック
１７は回転カム５の円柱の外周に沿う円弧凹状に形成
し、受けブロック１９は前記位置決めブロック１７と嵌
合する形状に形成してある。 【００２８】回転カム５は、その両端を軸受１３により
回転自在に支持させ、従来のように下型１で回転カム５
の外周の殆どの部分を支持させるのではなく、図２に示
すように一部分を支持させている。 【００２９】回転カム５は、その中心部の回転カム本体
２１の上部に入り込み成形部４をボルト２３で固定し、
側部に押圧側部２４をボルト２５で固定し、底部に回動
当接部２６をボルト２７で固定する。 【００３０】この回転カム５は、その回動当接部２６を
回動支持部材６に当接させる外に、押圧側部２４を下型
１のバックアップ部２８に当接させる。これは、回転カ
ム５の入り込み成形部４とスライドカム８の入り込み成
形部２２とでワークＷを入り込み成形する際、回転カム
５が変形するのを阻止するために、バックアップ部２８
を設けて、押圧側部２４と当接させる。バックアップ部
２８を積極的に設けて回転カム５の変形を阻止し、良い
品質の金属製薄板成形品が提供できる。 【００３１】スライドカム８は、上型基板３１にボルト
３２により固着された作動カム３３上を摺動し、さら
に、下型１にボルト３４で固着されたカムベース３５上
を摺動する。 【００３２】このスライドカム８は、基部３６にボルト
３７に固着されたブラケット３８に入り込み成形部２２
をボルト３９により固着する。 【００３３】スライドカム８の基部３６は、ボルト４０
により固着したウェアプレート４１が、ボルト４３でカ
ムベース３５に固着したウェアプレート４２に当接して
摺動する。 【００３４】また、ブラケット３８の下面にボルト５０
により固着したウェアプレート４３は、回転カム５の回
転カム本体２１にボルト４４により固着したウェアプレ
ート４５に当接して摺動する。 【００３５】負角成形の際、ワークは、通常入り込み成
形部が回転カムの軸線方向で軸線からの距離が変化す
る。入り込み成形部が軸線からの距離がわずかな場合は
問題ないが、図８に示すように、その距離が大きくなる
と、回転カムの直径を軸線方向Ｃ−Ｃで異ならしめた異
径回転カム２０１が使用されている。異径回転カム２０
１であると、異径角部２０２でワークＷにキズを付ける
ことが多い。 【００３６】そこで、本発明では、入り込み成形部が軸
線からの距離が大きく変化する場合、異径回転カムを用
いることなく、軸線からの距離に応じた押圧側部２４を
用いる。その押圧側部２４は、入り込み成形部が軸線か
ら距離に応じて徐々に変化させたものを用いる。 【００３７】 【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
回転カムと、入り込み成形部を有し、前記回転カムに対
向させて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回転カムを回動後退
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回転カム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、自動復帰具により回転カ
ムを回動後退させ、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、回転カムの両端から
それぞれ支持軸を突出させ、支持軸を下型に保持させて
回転カムを回動自在に設け、下型と回転カムとに回転カ
ムの軸方向の位置を決める位置決め手段を設けた負角成
形型であるので、回転カム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
の金属薄板成形品が出来ない場合があったが、回転カム
を所定の成形姿勢に維持して良い品質の金属製薄板成形
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】本発明の回転カムの支持と位置決め状態を示す
模式図である。 【図４】本発明の位置決め手段の一例の位置決めブロッ
クの正面図である。 【図５】図４のＶ矢視図である。 【図６】本発明の位置決め手段の一例の受けブロックの
正面図である。 【図７】図６の側面図である。 【図８】回転カムの軸線からの距離が大きく変化する場
合に用いた従来の異径回転カムの平面図である。 【図９】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１０】図９の従来の負角成形型の上型が下降して下
型に当接し回転カムを成形姿勢とした状態の縦断面図で
ある。 【図１１】図９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１２】図９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 ２…支持部 １…下型 ３…上型 ４…入り込み成形部 ５…回転カム ２２…入り込み成形部 ８…スライドカム １１…支持軸 １７…位置決めブロック（位置決め手段の例） １９…受けブロック（位置決め手段の例） ２８…バックアップ部 ２４…押圧側部

Claims (1)

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回転カムと、入り込み成形
   部を有し、前記回転カムに対向させて摺動自在に設けた
   スライドカムと、成形後、ワークを下型から取り出せる
   状態まで回転カムを回動後退させる、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
   回転カム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、自動復帰具により回転カムを回動後退させ、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、回転カムの両端からそれぞれ支持軸を突出さ
   せ、支持軸を下型に保持させて回転カムを回動自在に設
   け、下型と回転カムとに回転カムの軸方向の位置を決め
   る位置決め手段を設けた負角成形型。