JP3758145B2 - スクラップ分断刃付きトリミング型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はトリム加工のためのトリミング型に関するものであり、特に、ワークのスクラップ部を分断するための上部スクラップ分断刃と下部スクラップ分断刃とを備えたスクラップ分断刃付きトリミング型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車体外板（ドア、天井、ボンネット、トランク等）や種々の外板（以下、ワークという）のプレス成形においては、ワークを一次成形した後、不用なスクラップ部を切り落として二次成形工程に供給する。スクラップ部を切り落とすためのトリミング型は、上型（ポンチホルダ）に取り付けられた上刃と、下型（ダイ）に取り付けられた下刃とで主要部が構成されており、下刃と上刃の噛み合いによってワークからスクラップ部を枠状ないしは額縁状の状態で切り落とすが、枠状あるいは額縁状のスクラップ部はその後の取り扱いが不便で、広い集積スペースを必要とする欠点がある。
【０００３】
そこで、上刃と下刃にそれぞれ上部スクラップ分断刃、下部スクラップ分断刃を設け、上部スクラップ分断刃と下部スクラップ分断刃との噛み合いにより、分断のための切り込みをスクラップ部に形成し、その後のトリミングによってワークから切り落とすようにした「スクラップ分断刃付きトリミング型」（実公昭６２−２２２６８号公報）が提案されている。
図７はかかるスクラップ分断刃付きトリミング型の構造を示し、図７（ａ）は要部詳細斜視断面図、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は図７（ａ）の側面図である。図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、トリミング型１１０の上刃１１１には、先行刃１１１ａを有する上部トリミング刃１１１ｂが設けられると共に、先行刃１１１ａと直角に交わるように上部スクラップ分断刃１１１ｃが設けられる。下刃１１２には、上部トリミング刃１１１ｂと上部スクラップ分断刃１１１ｃに対応させて下部トリミング刃１１２ｂと下部スクラップ分断刃１１２ｃが設けられる。下部スクラップ分断刃１１２ｃの上端面１１２ｄは、上部トリミング刃１１１ｂと下部トリミング刃１１２ｃ同士の噛み合いストロークを得るため、下刃１１２の刃面よりも下方に位置しており、下部スクラップ分断刃１１２ｃの上端面１１２ｄの根元部には、バリ逃しのための切欠部１１２ｅが設けられる。また、前記先行刃１１１ａには刃方向に沿って一定のシャー角が設定される。
先行刃１１１ａの始端に直角に連なる上部スクラップ分断刃１１１ｃによりＬ字型の切り込みが行われると、先行刃１１１ａは、下部トリミング刃１１２ｂと直ちに噛み合うが、下部スクラップ分断刃１１２ｃの上端面１１２ｄには先行刃１１１ａに対応する刃がないので、スクラップ部Ｓは上部スクラップ分断刃１１１ｃの押圧力と、スクラップ部Ｓに作用する張力によって上部スクラップ分断刃１１１ｃの方向に僅かに切断される。
このような分断の形態は、「空中カット」と呼ばれており、下部スクラップ分断刃１１２ｃの上端面１１２ｄに沿う切り口は、切り裂くようにちぎれてバリが形成されるが、スクラップ部Ｓの分断箇所の根元側に生じたバリは、下方の切欠部１１２ｅに逃げてせん断を免れ、スクラップ部Ｓと一体となって切り落とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、切欠部にスクラップ部側のバリを逃してその後のせん断を防止すると、空中カット時に生じたスクラップ部のバリのワークへの付着が防止される。しかし、空中カット時の切り裂きの状態によっては、ワークに働く分力の方向と大きさによってワークに微少な位置ずれが発生したり、ワーク側に切り込みが進行することがある。
また、前記切欠部を設けると、切欠部に応力が集中してしまうため、必要な強度を得るには、高価な金属材料の使用を余儀なくされる。
この発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、空中カットによらずスクラップ部に切り込みを形成できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ワークのトリミングに先行してワークのスクラップ部に分断のための切り込みを形成する上部スクラップ分断刃と下部スクラップ分断刃とをトリミング型の上型と下型とに取り付けたスクラップ分断刃付きトリミング型において、前記上部スクラップ分断刃は、前記上型の外側部に、また、前記下部スクラップ分断刃は、前記下型の外側部に突出した台座の上面に取り付けられ、前記下部スクラップ分断刃は、第１の刃部と第２の刃部とに分割され、前記第１の刃部は、前記第２の刃部の一側面に設けられたガイド溝に昇降自在に且つ摺動自在に係合し、前記下部スクラップ分断刃の前記第１の刃部と前記第２の刃部の刃面を前記スクラップ部の下面に倣わせて形成すると共に、この第１の刃部を弾性体を介して昇降自在に支持させ、前記弾性体の付勢力によって前記下部スクラップ分断刃を上方側に移動させてその刃面を前記スクラップ部の下面に当接させて、前記下部スクラップ分断刃の前記第１の刃部と前記第２の刃部の刃面で前記スクラップ部の下面をスクラップ部の横断方向に且つ全幅に及んで支持した状態で前記上部スクラップ分断刃と前記下部スクラップ分断刃の前記第１の刃部と前記第２の刃部とで前記スクラップ部に前記切り込みを形成するように構成したことを特徴とするスクラップ分断刃付きトリミング型を提供するものである。
このように構成すると、ワークのスクラップ部が下部スクラップ分断刃に支持された状態で上部スクラップ分断刃と下部スクラップ分断刃によって切断されるので、バリの発生やワーク側への切り込みの進行を防止でき、ワークの位置ずれを防止することができる。このため、トリミングの加工精度が向上すると共に、バリに起因したワーク表面の痕跡をなくすことができる。
【０００６】
さらに、請求項２記載の発明は、前記弾性体の初期設定荷重が前記スクラップ部の切断を可能とするように定められたスクラップ分断刃付きトリミング型を提供するものである。
このようにすると、下部スクラップ分断刃と上部スクラップ分断刃との相互干渉が防止され、上部スクラップ分断刃および下部スクラップ分断刃が保護されるので、信頼性、耐久性が向上する。
【０００７】
なお、請求項１及び請求項２記載の発明において、下部スクラップ分断刃を予めスクラップ部の形状に基づいて複数に分割し、分割された各部を弾性体を介してそれぞれ昇降自在に支持させるようにしてもよい。この場合、下部スクラップ分断刃のトリミングライン側の分割部のみを弾性体を介して昇降自在としてもよい。このようにすると、刃面の成形が容易となり、メンテナンス性が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明にかかるスクラップ分断刃付きトリミング型の一実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は本実施の形態にかかるスクラップ分断刃付きトリミング型の全体構成図である。トリミング型１の上型２及び下型３の外側部には、ワーク（一次成形品；ドロー成形品）Ｗのスクラップ部Ｓを切り落とすための上刃４と下刃５とが備えられると共に、ワークＷのトリミングに先だってワークＷのスクラップ部Ｓに分断のための切り込みを形成するための上部スクラップ分断刃６…と下部スクラップ分断刃７…とが備えられる。前記上部スクラップ分断刃６…は、上型２の外側部に、また、下部スクラップ分断刃７…は下型３の外側部から外側に突出した台座８…の上面に取り付けられる。上部スクラップ分断刃６…は、下型３に載置されているワークＷのスクラップ部Ｓを下方に臨んでおり、また、下部スクラップ分断刃７…は、ワークＷのスクラップ部Ｓを上方に臨んでいる。
【００１０】
図２は前記上部スクラップ分断刃６および下部スクラップ分断刃７の取り付け状態を示す斜視図、図３は下部スクラップ分断刃７の構成を示す分解斜視図である。図２及び図３に示すように、上部スクラップ分断刃６には、ワークＷのスクラップ部Ｓに切り込みを形成するための第１の刃部６ａと、この第１の刃部６ａによって形成された切り込みをさらにスクラップ部Ｓの横断方向に拡張して最終の切り込みとする第２の刃部６ｂとが設けられ、同様に、下部スクラップ分断刃７には、ワークＷのスクラップ部Ｓに切り込みを形成するための第１の刃部７ａと、この第１の刃部７ａによって形成された切り込みをさらにスクラップ部Ｓの横断方向に拡張して最終の切り込みとする第２の刃部７ｂとが設けられる。
上部スクラップ分断刃６の第１の刃部６ａと第２の刃部６ｂとは互いに一体に形成され、また、下部スクラップ分断刃７は、第１の刃部７ａと第２の刃部７ｂとに分割されていて、その刃面でスクラップ部Ｓの下面を支持する。前記下部スクラップ分断刃７…の第１の刃部７ａは、下部スクラップ分断刃７の第２の刃部７ｂの一側面に設けられた上下方向の直線状ガイド溝７ｃに昇降自在に且つ摺動自在に係合している。そして、下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａには、前記直線状ガイド溝７ｃとの対向部に上下方向の長孔７ｄが設けられており、座板（座金）９の孔と長孔７ｄとに挿入されたボルト１０が直線状ガイド溝７ｃの底部に形成されているねじ孔７ｅ（図３参照）と螺合している。
図３に示すように、前記ボルト１０の先端部は、このボルト１０の基部に対して縮径された螺子部１０ａとなっていて、前記ねじ孔７ｅと螺合するように構成されており、ボルト１０の基部の長さは、前記座板９の肉厚と下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａの肉圧との合算値よりも僅かに大きくなっている。このため、ねじ孔７ｅに図２に示すようにボルト１０が締結された状態では、第１の刃部７ａと直線状ガイド溝７ｃの溝底との間に僅かなクリアランスが形成され、このクリアランスによって第１の刃部７ａの昇降が可能となる。
【００１１】
そして、下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａおよび第２の刃部７ｂの刃面は、スクラップ部Ｓの下面をスクラップ部Ｓの横断方向に且つ全幅に及んで支持するために、スクラップ部Ｓの下面に倣わせて形成され、下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａの下面と前記台座８の上面との間に弾性体１１が介設される。
前記弾性体１１は、所定のゴム硬度で所定のゴム弾性を有するウレタンゴム、クロロプレンゴム等のゴム、又は、圧縮コイルばね、板ばねなどのばね、あるいは、これらの複合部品によって構成されており（図示例では圧縮コイルばね）、その付勢力で下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａを上方へ移動させて、スクラップ部Ｓの下面に刃面を当接させ、この状態でスクラップ部Ｓを支持するようになっている。そして、弾性体１１の初期設定荷重（セットフォース）は、下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａと上部スクラップ分断刃６の第１の刃部６ａで前記スクラップ部Ｓの下面を支持しながらこの状態でスクラップ部Ｓに横断方向の切り込みを形成できるように設定されると共に、上部スクラップ分断刃６の第１の刃部６ａと下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａとの噛み合いを保持させながら上部スクラップ分断刃６の第２の刃部６ｂと下部スクラップ分断刃７の第２の刃部７ｂで前記スクラップ部Ｓに切り込みを形成できるように設定される。
このように、弾性体１１の初期設定荷重を決定すると、前記した上型２と下型３によって、スクラップ部Ｓ全体がワークＷから切り離される際に、上部スクラップ分断刃６の第１の刃部６ａと下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａとの相互干渉が防止されるので、干渉に起因した損傷が防止される。
【００１２】
なお、図２及び図３において、前記下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａには、前記弾性体１１による最大上昇位置を規制するため、下部に鍔状のストップ部７ｆが設けられ、下部スクラップ分断刃７の第２の刃部７ｂの下部には、前記した鍔状のストッパ７ｆを最大上昇位置に規制するための制止面部７ｇが設けられる。また、前記下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａの下面には、図３に示すように、前記弾性体１１としての圧縮コイルばねをガイドするためのガイド部７ｈが設けられる。さらに、下部スクラップ分断刃７の第２の刃部７ｂの上面には、ワークＷの位置決めのためスクラップ部Ｓに成形されている凸条部Ｓ１を係合させるための係合部７ｉが設けられる。
【００１３】
次に、図１、図４、図５及び図６を参照して前記トリミング型１によるワークＷのトリミング工程を説明する。
図１に示すように、下型３にワークＷを載置し、スクラップ部Ｓの凸条部Ｓ１を下部スクラップ分断刃７の係合部７ｉに係合させてワークＷのセットを完了する。続いて、上型２を下型３側に下降させる。上部スクラップ分断刃６が上型２と一体となって下降すると、図４に示すように、上部スクラップ分断刃６の第１の刃部６ａと下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａとで、切り込みＣ１が形成される。切り込みＣ１は、上部スクラップ分断刃６の下降に連れてスクラップ部Ｓの横断方向に延びていく。上型２の下降が進み、上部スクラップ分断刃６の第１の刃部６ａと下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ｂによる切り込みが完了すると、次に、上部スクラップ分断刃６の第２の刃部６ｂと下部スクラップ分断刃７の第２の刃部７ｂとでスクラップ部Ｓの横断方向に切り込みが広げられ上型２の上刃４と下型３の下刃５とがワークＷのトリミングライン（図示せず）に接したとき、最終的な切り込みＣ２が形成される（図６（ａ）→図６（ｂ）参照）。
このとき、上部スクラップ分断刃６の第１の刃部６ａと下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａとの間の相互干渉は前記弾性体１１の緩衝作用により防止される。
上部スクラップ分断刃６の第２の刃部６ｂ及び下部スクラップ分断刃７の第２の刃部７ｂにより切り込みが完了した後は、図５に示すように、上刃４と下刃５との噛み合いによってスクラップ部Ｓが切り落とされる（図６（ｃ）→図６（ｄ）参照）。
【００１４】
このように、本発明の一実施の形態にかかるトリミング型１によれば、スクラップ部Ｓを切り裂いて切り込みを形成する従来の空中カットとは異なって、下部スクラップ分断刃７の刃面でスクラップ部Ｓを支持し、この状態を保持して切り込みを形成するので、ワークＷの位置ずれや、ワーク側への切り込みの発生がない。また、バリの形成が防止され、バリに起因する切粉の発生も防止されるので、次の成形工程での切粉による痕跡の発生を防止することができる。
【００１５】
なお、本実施の一形態の説明においては、スクラップ部Ｓの複雑な形状に対応するため、下部スクラップ分断刃７の第１の刃部７ａを第２の刃部７ｂの一側面に弾性体１１を介して昇降自在に設けた例を示したが、下部スクラップ分断刃７の第２の刃部７ｂも前記弾性体１１を介して昇降自在としてもよい。もちろん、スクラップ部Ｓの形状が単純で下部スクラップ分断刃７を複数に分割する必要がない場合は、スクラップ部Ｓの下面に倣わせて下部スクラップ分断刃７の刃面を形成し、下部スクラップ分断刃７全体を前記弾性体１１を介して昇降自在に支持してもよい。このようにすると、廉価なトリミング型１とすることができる。
【００１６】
また、本発明の一実施の形態の説明においては、下部スクラップ分断刃７の第２の刃部７ｂを弾性体１１を介して昇降自在に設けるという説明をしたが、下部スクラップ分断刃７全体を固定としてその代わりに上部スクラップ分断刃６を弾性体１１を介して昇降自在としてもよい。この場合、下部スクラップ分断刃７と同様に、上部スクラップ分断刃６の第２の刃部６ｂに対して第１の刃部６ａを弾性体１１を介して昇降自在としてもよい。さらに、上部スクラップ分断刃６の刃面を、スクラップ部Ｓの上面に倣わせて形成してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上、説明したことから明らかなようにこの発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。
請求項１記載の発明によれば、スクラップ部を切り裂いて切り込みを形成する従来の空中カットとは異なって、下部スクラップ分断刃の刃面でスクラップ部を支持した状態で上部スクラップ分断刃と下部スクラップ分断刃との切断によってスクラップ部に切り込みを形成するので、切り裂きに起因するワークの位置ずれや、ワーク側への切り込みの進行を防止することができる。また、バリの形成が防止され、バリに起因する切粉の発生が防止されるので、次の成形工程での切粉の付着による痕跡の発生を防止することができる。さらに、バリを逃すための切欠部を必要としないので、下部スクラップ分断刃の強度を実質的に向上することができる。
請求項２記載の発明によれば、下部スクラップ分断刃と上部スクラップ分断刃との相互干渉が防止されるので、上部スクラップ分断刃および下部スクラップ分断刃の信頼性及び耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるスクラップ分断刃付きトリミング型の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態にかかる上部スクラップ分断刃および下部スクラップ分断刃を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態にかかる下部スクラップ分断刃の構成を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態にかかるワークのトリミング工程の斜視図であり、スクラップ部に切り込みを形成した状態を示す解説斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態にかかるワークのトリミング工程の斜視図であり、トリミングにより、スクラップ部を切り落とした状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施の形態にかかるワークのトリミング工程の平面図であり、図６（ａ）はトリミング前の状態を示す平面図、図６（ｂ）はスクラップ部に切り込みを形成した状態を示す平面図、図６（ｃ）はトリミングによりワークからスクラップ部を切り離す状態を示す平面図、図６（ｄ）はワークからスクラップ部が切り離された状態を示す平面図である。
【図７】従来のスクラップ分断刃付きトリミング型の構造を示し、図７（ａ）は要部詳細斜視断面図、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は図７（ａ）の側面図である。
【符号の説明】
２ 上型
３ 下型
６ 上部スクラップ分断刃
７ 下部スクラップ分断刃
１１ 弾性体
Ｃ１ 切り込み
Ｗ ワーク
Ｓ スクラップ部

Claims (2)

1. ワークのトリミングに先行してワークのスクラップ部に分断のための切り込みを形成する上部スクラップ分断刃と下部スクラップ分断刃とをトリミング型の上型と下型とに取り付けたスクラップ分断刃付きトリミング型において、
   前記上部スクラップ分断刃は、前記上型の外側部に、また、前記下部スクラップ分断刃は、前記下型の外側部に突出した台座の上面に取り付けられ、
   前記下部スクラップ分断刃は、第１の刃部と第２の刃部とに分割され、前記第１の刃部は、前記第２の刃部の一側面に設けられたガイド溝に昇降自在に且つ摺動自在に係合し、
   前記下部スクラップ分断刃の前記第１の刃部と前記第２の刃部の刃面を前記スクラップ部の下面に倣わせて形成すると共に、この第１の刃部を弾性体を介して昇降自在に支持させ、前記弾性体の付勢力によって前記下部スクラップ分断刃を上方側に移動させてその刃面を前記スクラップ部の下面に当接させて、前記下部スクラップ分断刃の前記第１の刃部と前記第２の刃部の刃面で前記スクラップ部の下面をスクラップ部の横断方向に且つ全幅に及んで支持した状態で前記上部スクラップ分断刃と前記下部スクラップ分断刃の前記第１の刃部と前記第２の刃部とで前記スクラップ部に前記切り込みを形成するように構成したことを特徴とするスクラップ分断刃付きトリミング型。
2. 前記弾性体の初期設定荷重が前記スクラップ部の切断を可能とするように定められた請求項１記載のスクラップ分断刃付きトリミング型。

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