JP4364017B2 - Manufacturing method of side member - Google Patents
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Description
本発明は、梯子形車両フレームのサイドメンバをプレス成形により製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a side member of a ladder-type vehicle frame by press molding.
図7に示すように、トラック等の車両に用いられる梯子形車両フレーム51は、左右一対のサイドメンバ52と、これらサイドメンバ52間に架け渡された複数のクロスメンバ53とから構成される(特許文献1及び2等参照)。
As shown in FIG. 7, a ladder-
サイドメンバ52のプレス成形は、先ず、板材に穴明・形状切りを行い、次に、その板材に形状成形を行うのが一般的な工程である。 The press molding of the side member 52 is generally performed by first punching and cutting the shape of the plate material, and then performing shape molding on the plate material.
図8(a)に示すように、穴明工程においては、サスペンションやエンジン等の各種装置を取り付けるための複数の装置取付穴57、及び位置決めピン(ロケーションピン)を差し込むための複数の位置決め穴(ロケーションホール)58が、板材55に設けられる。複数の位置決め穴58は、板材55の長手方向に沿って間隔を隔てて設けられる。また、形状切り工程においては、板材55の外縁の全部又は一部(例えば、図8(a)中に、ハッチングで示す部分)が切断される。
As shown in FIG. 8A, in the drilling step, a plurality of
ところで、板材55に穴を明けたり、板材55の外縁を切断すると、鋼材を圧延した際の残留応力のバランスが崩れ、図8(a)の矢印Cで示すような横曲りが発生する。この横曲り量Cは、生産ロットによりバラツキはあるが、最大3mm程度である。形状成形する際に、板材55の横曲り量Cがゼロでないと、装置取付穴57の穴位置精度が十分に確保出来ない。そこで、位置決めピンを板材55の位置決め穴58に差し込むことにより、板材55の横曲りを矯正している。
By the way, when a hole is made in the plate material 55 or the outer edge of the plate material 55 is cut, the balance of the residual stress when the steel material is rolled is lost, and a lateral curve as shown by an arrow C in FIG. The lateral bending amount C is about 3 mm at the maximum although there is variation depending on the production lot. When the shape molding is performed, if the lateral bending amount C of the plate material 55 is not zero, the hole position accuracy of the
図8(b)に示すように、形状成形工程においては、穴明・形状切りが完了した板材55を、金型を用いて所定の断面形状の加工品56に成形する。この形状成形の際に、金型に設けられた位置決めピンを、板材55の複数の位置決め穴58にそれぞれ差し込むことで、板材55を金型に設置したときの位置ズレが矯正されると共に、加工のときの左右ズレが防止される。これにより、加工品56に設けられた装置取付穴57の穴位置精度が十分に確保される。
As shown in FIG. 8B, in the shape forming step, the plate material 55 that has been drilled and cut is formed into a processed
ところで、異種車両のホイールベースには、規則性がなく、各種車両のサイドメンバ毎に、装置取付穴の穴位置が異なる。一方、各種車両のサイドメンバ毎に、位置決め穴を、装置取付穴と干渉しないように設定する必要がある。従って従来は、各種車両のサイドメンバ毎に位置決め穴の穴位置を変えなければならず、よって、この位置決め穴を明けるピアスパンチの位置を変え、形状成形工程においても位置決めピンの位置を替える段替え作業を行う必要があった。この段替え作業は、製造時間の増加を招き、この製造時間の増加は、製造コストの増加に繋がる。 By the way, the wheel bases of different types of vehicles have no regularity, and the positions of the device mounting holes are different for each side member of various vehicles. On the other hand, it is necessary to set the positioning hole so as not to interfere with the device mounting hole for each side member of various vehicles. Therefore, conventionally, the position of the positioning hole has to be changed for each side member of various vehicles. Therefore, the position of the positioning pin is changed in the shape forming process by changing the position of the piercing punch that opens the positioning hole. There was a need to do the work. This changeover operation causes an increase in manufacturing time, and this increase in manufacturing time leads to an increase in manufacturing cost.
そこで、本発明の目的は、複数の位置決め穴の穴位置を異種車両のサイドメンバで共通にすることで、製造コストの削減を図ることができるサイドメンバの製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a side member that can reduce the manufacturing cost by making the hole positions of a plurality of positioning holes common to the side members of different types of vehicles.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、梯子形車両フレームのサイドメンバをプレス成形により製造する方法であって、長手方向に延出された板材に、位置決めピンを差し込むための複数の位置決め穴を上記長手方向に沿って間隔を隔てて設ける工程と、その板材の上記複数の位置決め穴に上記位置決めピンをそれぞれ差し込む工程と、その差込み状態で上記板材を金型内で所定の断面形状に成形する工程とを備え、上記板材に前車軸位置と後車軸位置とを設け、これら前車軸位置と後車軸位置との間隔を、予め設定された基準ホイールベースに、予め設定された基準ピッチの整数倍を加えた値に設定し、上記複数の位置決め穴の間隔を、上記基準ピッチの正の整数倍に設定することを特徴とするサイドメンバの製造方法である。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a method of manufacturing a side member of a ladder-type vehicle frame by press molding, wherein a plurality of positioning pins are inserted into a longitudinally extending plate member. A step of providing positioning holes at intervals along the longitudinal direction, a step of inserting the positioning pins into the plurality of positioning holes of the plate material, and a predetermined cross section of the plate material in the mold in the inserted state. A front axle position and a rear axle position are provided on the plate material, and a distance between the front axle position and the rear axle position is set on a preset reference wheel base. The side member manufacturing method is characterized in that a value obtained by adding an integer multiple of the pitch is set, and the interval between the plurality of positioning holes is set to a positive integer multiple of the reference pitch.
請求項2の発明は、上記基準ホイールベースを上記基準ピッチの正の整数倍に設定する請求項1記載のサイドメンバの製造方法である。
The invention according to
請求項3の発明は、上記前車軸位置又は上記後車軸位置に隣接する位置決め穴が、上記前車軸位置又は上記後車軸位置と間隔を隔てて設けられるように、上記複数の位置決め穴の穴位置を設定する請求項1又は2記載のサイドメンバの製造方法である。
According to a third aspect of the present invention, the positioning positions of the plurality of positioning holes are such that a positioning hole adjacent to the front axle position or the rear axle position is provided at a distance from the front axle position or the rear axle position. The method of manufacturing a side member according to
請求項4の発明は、上記複数の位置決め穴を上記板材の幅の中心に設ける請求項1から3いずれか記載のサイドメンバの製造方法である。 A fourth aspect of the present invention is the method for manufacturing a side member according to any one of the first to third aspects, wherein the plurality of positioning holes are provided at the center of the width of the plate member.
請求項5の発明は、上記複数の位置決め穴の穴径を全て同一とする請求項1から4いずれか記載のサイドメンバの製造方法である。 A fifth aspect of the present invention is the method of manufacturing a side member according to any one of the first to fourth aspects, wherein the plurality of positioning holes have the same hole diameter.
本発明によれば、複数の位置決め穴の穴位置を異種車両のサイドメンバで共通にすることで、製造コストの削減を図ることができるという優れた効果を奏する。 According to the present invention, by making the hole positions of the plurality of positioning holes common to the side members of different types of vehicles, there is an excellent effect that the manufacturing cost can be reduced.
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施の形態のサイドメンバの製造方法は、梯子形車両フレームのサイドメンバをプレス成形により製造する方法に関する。先ず、本実施の形態に係るサイドメンバについて、図1及び図2を用いて説明する。図1は、サイドメンバの側面図である。図2は、図1の2−2線断面図である。なお、図中、装置取付穴は省略されている。 The manufacturing method of the side member of this Embodiment is related with the method of manufacturing the side member of a ladder-type vehicle frame by press molding. First, the side member according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a side view of a side member. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. In addition, the apparatus attachment hole is abbreviate | omitted in the figure.
図1及び図2に示すように、サイドメンバ10は、前後方向に延出されている。サイドメンバ10の前端部は、その他の部分に比べて上縁が低く、高さ方向の中心に対して上下方向に非対称に形成されている。サイドメンバ10は、断面コ字形状に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
サイドメンバ10には、サスペンションやエンジン等の各種装置を取り付けるための複数の装置取付穴(図7の符号57参照)が設けられている。また、サイドメンバ10には、サイドメンバ10の前後方向に沿って間隔を隔てて、プレス成形の際に位置決めピンを差し込むための複数の位置決め穴11が設けられている。
The
次に、図3を用いて、サイドメンバ10をプレス成形により製造する方法を説明する。図3は、素材としての板材の平面図である。
Next, a method for manufacturing the
図3に示すように、板材12は、長手方向に延出されている。板材12の幅は、Waであるとする。
As shown in FIG. 3, the
先ず、異種車両のサイドメンバに共通に適用される、車両の基準ホイールベースWB及び基準ピッチPを設定する。これら基準ホイールベースWB及び基準ピッチPは、製造対象となる全ての車種、車型及びその用途(ダンプ、タンクローリー、平ボディ等)のホイールベース及び装置取付状態等を、総合的或いは統計的に考慮して設定される。例えば、基準ピッチPを300mmとする。そして、好ましくは、基準ホイールベースWBを、基準ピッチPの正の整数(自然数)倍とする。例えば、基準ホイールベースWBを基準ピッチPの9倍である2700mmとする。 First, a vehicle reference wheel base WB and a reference pitch P, which are commonly applied to side members of different types of vehicles, are set. These reference wheelbase WB and reference pitch P are comprehensively or statistically considered for all vehicle types to be manufactured, vehicle types, and wheelbases of the applications (dumpers, tank trucks, flat bodies, etc.) and device mounting conditions. Is set. For example, the reference pitch P is set to 300 mm. Preferably, the reference wheel base WB is a positive integer (natural number) times the reference pitch P. For example, the reference wheel base WB is set to 2700 mm, which is nine times the reference pitch P.
次に、このように設定した基準ホイールベースWB及び基準ピッチPに基づいて、前車軸位置13及び後車軸位置14を設定する。これら前車軸位置13及び後車軸位置14は、各種車両のサイドメンバ毎に適用される、装置取付穴の基準となる。
Next, based on the reference wheel base WB and the reference pitch P set in this way, the
ここで、前車軸位置13と後車軸位置14との間隔を、基準ホイールベースWBに、基準ピッチPの整数倍(m倍)を加えた値(つまり、WB+m×P)に設定する。mは、正の整数(自然数)、負の整数、及び0(ゼロ)のいずれかであるとする。図示例は、m=1であるが、2又は3等であっても良い。
Here, the interval between the
次に、製造対象となる車両の装置取付状態に従って、装置取付穴の穴位置を設定する。車両の前方側に配置される装置としては、フロントサスペンション、エンジン、ミッション、エアータンク及びバッテリー等があり、これらの装置取付穴は、前車軸位置13を基準に決定できる場合が多い。また、車両の後方側に配置される装置としては、リヤサスペンション、燃料タンク及びスペアタイヤ等があり、これらの装置取付穴は、後車軸位置14を基準に決定できる場合が多い。
Next, the hole position of the device mounting hole is set according to the device mounting state of the vehicle to be manufactured. Devices disposed on the front side of the vehicle include a front suspension, an engine, a mission, an air tank, a battery, and the like, and these device mounting holes can often be determined based on the
次に、基準ピッチPに基づいて、複数の位置決め穴11の穴位置を設定する。ここで、複数の位置決め穴11の間隔を、基準ピッチPの正の整数(自然数)倍(n倍)(つまり、n×P)に設定する。本実施の形態においては、複数の位置決め穴11の間隔を、全て等しい値P(即ち、n=1)に設定している。また、前車軸位置13又は後車軸位置14に隣接する位置決め穴11が、前車軸位置13又は後車軸位置14と間隔を隔てて設けられるように、複数の位置決め穴11の穴位置を設定している。好ましくは、前車軸位置13又は後車軸位置14に隣接する位置決め穴11と、前車軸位置13又は後車軸位置14との間隔を、基準ピッチPの半分(P/2)に設定する。
Next, based on the reference pitch P, the hole positions of the plurality of
このように、本実施の形態においては、板材12に前車軸位置13及び後車軸位置14を設け、これら前車軸位置13と後車軸位置14との間隔と、複数の位置決め穴11の間隔とを、基準ピッチPで関連付けて設定するようにしている。よって、前車軸位置13と後車軸位置14との間隔或いは複数の位置決め穴11の間隔を変更しても、装置取付穴が位置決め穴11に干渉する可能性は低い。ここで、装置取付穴が位置決め穴11に干渉する場合は、その位置決め穴11を省略するものとする。このようにすることで、異種車両のサイドメンバの複数の位置決め穴11を共通な位置に容易に設定することが出来る。これにより、各種車両のサイドメンバ毎に、位置決め穴を明けるためのピアスパンチ及び位置決めピンの段替え作業を皆無又は大幅に省略することができる。このようにすることで、製造機械(プレス機械)の汎用性が増大し、製造コストを削減することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the
次に、板材12をプレス成形する手順について説明する。
Next, a procedure for press-molding the
先ず、板材12に穴明・形状切りを行う。図示省略するが、穴明工程に用いる金型は、板材12を設置するためのダイと、上下動自在に設けられたピアスパンチとを備えている。板材12に穴明けする際には、板材12をダイの上に設置した状態で、ピアスパンチを下降させることにより、板材12に、複数の装置取付穴及び複数の位置決め穴11が加工される。
First, the
図示省略するが、形状切り工程に用いる金型は、板材12を設置するためのダイと、上下動自在に設けられ板材12をダイ上に押えるためのパッドと、このパッドの側方に上下動自在に設けられた切刃とを備えている。板材12に形状切りする際には、板材12をダイの上に設置した状態で、パッド及び切刃を下降させることにより、板材12の外縁の一部(図3中のハッチングで示す部分)を切断する。なお、これら穴明工程と形状切り工程とを1回の工程で行っても良い。
Although not shown in the drawings, the mold used for the shape cutting process includes a die for installing the
次に、穴明・形状切りが完了した板材12に形状成形を行う。図4(a)に示すように、形状成形工程に用いる金型20は、上型21と下型22とを備えている。上型21は、上下動自在に設けられたパンチ23と、パンチ23に設けられた位置決めピン24とからなる。下型22は、溝25が形成されたダイ26と、ダイ26の溝25間に上下動自在に設けられたクッションパッド27とからなる。
Next, shape forming is performed on the
先ず、板材12をダイ26の上に設置する。このとき、板材12の位置決め穴11と位置決めピン24との間に、矢印Aで示すような位置ズレがあるとする。図4(b)に示すように、パンチ23を下降させて、位置決めピン24を、板材12の複数の位置決め穴11にそれぞれ差し込むと、位置ズレAが矯正される。次に、図4(c)に示すように、位置決めピン24を板材12の位置決め穴11に差し込んだ状態で、パンチ23をさらに下降させると、板材12がダイ26の溝25間に押し込まれて、板材12が曲がり始める。このとき、位置決めピン24が板材12の位置決め穴11に差し込まれているため、矢印Bで示すような左右ズレが防止される。そして、図4(d)に示すように、パンチ23をダイ26の溝25間にさらに下降させると、板材12が断面コ字形状に成形される。
First, the
このように、板材12に位置決め穴11を設けておくことで、形状成形の際に、板材12を金型20のダイ26の上に設置した時の位置ズレAを矯正することができると共に、加工時の板材12の左右ズレBを防止することができる。これにより、サイドメンバ10に設けられる装置取付穴の穴位置精度を十分に確保することができる。
In this way, by providing the
以上、本実施の形態のサイドメンバの製造方法によれば、複数の位置決め穴11の穴位置を、異種車両のサイドメンバで共通に設定することが出来る。そのため、位置決め穴11を明けるためのピアスパンチ及び位置決めピン24の段替え作業を皆無又は大幅に省略することが可能となり、製造コストの削減を図ることが出来る。
As described above, according to the method for manufacturing the side member of the present embodiment, the hole positions of the plurality of positioning holes 11 can be set in common for the side members of different types of vehicles. Therefore, it is possible to eliminate or greatly omit the step of changing the piercing punch and the
ここで、複数の位置決め穴11の穴径を全て同一(例えば、φ30mm)に設定すると良い。このようにすると、穴明工程で用いるピアスパンチ、及び形状成形工程で用いる位置決めピン24が全て同一となり、金型の低廉化、さらにはサイドメンバ10の低廉化を図ることができる。
Here, the hole diameters of the plurality of positioning holes 11 may be set to be the same (for example, φ30 mm). In this way, the piercing punch used in the drilling process and the
また、複数の位置決め穴11を板材12の幅Waの中心(つまり、板材12の外縁からWa/2の位置)に設けると良い。このようにすると、図5(a)及び図5(b)に示すように、板材12の表裏を入れ替えても、複数の位置決め穴11は板材12の幅Waの中心に変わらず位置される。そのため、左右のサイドメンバ10を製造するに際し、穴明・形状切り工程では、同じ形状の板材12を加工し、形状成形工程で、板材12の表裏を入れ替えることで、左右いずれかのサイドメンバ10を加工することができる。例えば、図示されるように、サイドメンバ10の前端部を加工するダイと、前端部を除く部分を加工するダイとが分割されている場合、前端部のダイを右用26bと左用26cとに別々に設け、右用26bと左用26cとを入れ替えて形状成形することで、左右のサイドメンバ10を製造することができる。この場合、前端部を除く部分のダイ(図5(a)及び図5(b)の符号26a参照)を、左右のサイドメンバ10で共通に使用することができるので、金型コストの削減及び製造コストの低廉化が図れる。
A plurality of positioning holes 11 may be provided at the center of the width Wa of the plate material 12 (that is, the position of Wa / 2 from the outer edge of the plate material 12). If it does in this way, as shown in Drawing 5 (a) and Drawing 5 (b), even if the front and back of
なお、上述の実施の形態においては、サイドメンバ10の断面形状が、断面コ字形状であるとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、サイドメンバ10の断面形状が、断面C字形状等の他の断面形状であっても適用が可能である。
In the above-described embodiment, the cross-sectional shape of the
また、上述の実施の形態においては、プレス成形により穴明・形状切り工程を行うとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の手段により穴明・形状切り工程を行っても良い。しかしながら、製造コストや加工精度(特に、装置取付穴の穴位置精度)の点で、プレス成形は、他の手段に比べて有利である。 Moreover, in the above-mentioned embodiment, it demonstrated as performing a drilling and shape cutting process by press molding. However, the present invention is not limited to this, and the drilling and shape cutting process may be performed by other means. However, press molding is more advantageous than other means in terms of manufacturing cost and processing accuracy (particularly, hole position accuracy of device mounting holes).
また、上述の実施の形態においては、複数の位置決め穴11の間隔を、全て等しい値に設定するとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図6に示すように、複数の位置決め穴11の間隔を、部分的に基準ピッチPの1倍としたり、基準ピッチPの2倍としても良い。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, it demonstrated that the space | interval of the some
10 サイドメンバ
11 位置決め穴(ロケーションホール)
12 板材
13 前車軸位置
14 後車軸位置
20 金型
24 位置決めピン(ロケーションピン)
Wa 幅
WB 基準ホイールベース
P 基準ピッチ
10
12
Wa Width WB Reference wheelbase P Reference pitch
Claims (5)
The method for manufacturing a side member according to any one of claims 1 to 4, wherein all of the plurality of positioning holes have the same hole diameter.
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