JP4495194B2 - ヘミング加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば金属板等のワークを折り曲げ加工するヘミング加工装置に関する。

従来より、自動車のドアパネル等のワークを折り曲げ加工するヘミング加工装置として、例えば、特許文献１に開示されているように、互いに対向するように配置された上型及び下型を備え、上型を駆動装置によって上下方向に移動させるように構成されたものが知られている。

上記下型は、ワークを下方から支持するヘミングダイと、ヘミングダイとは別体に構成されたクッションホルダとを備えている。ヘミングダイは、下型に対し上下方向に移動しないように固定される一方、クッションホルダは、上下方向に伸縮するガススプリングにより下方から支持されており、上下方向に移動するようになっている。クッションホルダの上面には、スライドカムが、ワークに接離する方向に移動可能となるように案内機構を介して取り付けられている。スライドカムには、ワークの折り曲げ部を加工するためのヘムパンチが固定されている。ヘムパンチには、ワークの折り曲げ部を予備的に曲げるための予備曲げ部と、予備曲げされた部分を最終形状となるまで折り曲げるための本曲げ部とが設けられている。

一方、上記上型には、上記スライドカムに係合して該スライドカムを移動させるドライバカムと、上記ヘムパンチに対し加工荷重を付与するライナとを備えている。

そして、上記ヘミング加工装置を用いてワークの折り曲げ部を折り曲げ加工する際には、まず、ワークを下型のヘミングダイに載置する。このワークの折り曲げ部は、ワークの本体部分から立ち上がるように予め成形されている。その後、上型を下方へ移動させていく。上型が下方に移動していくと、上型のドライバカムが下型のスライドカムを押動する。これにより、下型のスライドカム及びヘムパンチが案内機構によってクッションホルダ上をワークの折り曲げ部に近づくように案内されて移動し、ヘムパンチの予備曲げ部がワークの折り曲げ部に対し、その側方から圧接して折り曲げ力を作用させる。このように側方から折り曲げ力を受けたワークの折り曲げ部は、倒れて予備曲げされた状態となる。この予備曲げ工程の後、上記ヘムパンチは、ドライバカムによってさらに移動していき、本曲げ部がワークの折り曲げ部に対応する位置となる。このタイミングで上型のライナがヘムパンチを下方へ押圧して加工荷重を付与する。ヘムパンチに付与された加工荷重は、スライドカム、案内機構を介してクッションホルダに作用し、このクッションホルダがガススプリングの付勢力に抗して下降する。これにより、ヘムパンチが下方へ移動し、該ヘムパンチの本曲げ部がワークの折り曲げ部に押し付けられ、該折り曲げ部が最終形状となる。

つまり、特許文献１のヘミング加工装置によれば、同一装置でワークを保持したまま、折り曲げ部の予備曲げと本曲げを行うことができ、工数を低減できる。
特許第３５９８４８９号公報

ところで、特許文献１のヘミング加工装置では、下型にクッションホルダとガススプリングを設け、上型のライナから付与された加工荷重によってクッションホルダを下降させるようにしている。これにより、ワークの折り曲げ部を本曲げする際に、ヘムパンチを下方へ移動させて本曲げ部をワークの折り曲げ部に押し付けることが可能になる。しかしながら、このクッションホルダは、スライドカム及び案内部材が取り付けられる大型のものであるため、それを支持するガススプリングも強力で大型なものとせざるを得ない。そのようにクッションホルダやガススプリングが大型であるため、ヘミング加工装置が大型化するとともに、メンテナンス時の作業性が悪くなる。また、クッションホルダがライナによる加工荷重を受ける部位と、ガススプリングにより支持されている部位とは、ワークの形状やヘミング加工装置の構造上、離れてしまう。このため、クッションホルダにおける加工荷重を受ける部位と、ガススプリングによって支持されている部位とがずれて、クッションホルダにバランスよく力が作用せず、無理な負荷がかかり、ヘミング加工装置の寿命が短くなることが考えられる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クッションホルダやそれを支持するガススプリングを設けることなく、本曲げ時にヘムパンチを移動させてワークの折り曲げ部を折り曲げ加工できるようにして、ヘミング加工装置の小型化を図るとともに、メンテナンス性を向上させ、しかも、ヘミング加工装置に無理な負荷がかからないようにして長寿命化を図ることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、ヘムパンチをフローティング支持し、本曲げ時にヘムパンチに対して加工荷重を付与するようにした。

具体的には、第１の発明では、第１型と、該第１型に対向するように配置された第２型とを備え、ワークの本体部分から立ち上がるように予め成形された折り曲げ部を折り曲げ加工するように構成されたヘミング加工装置において、上記ワークに設定された被押さえ部を押さえて保持するワーク押さえ装置を備え、上記第１型は、上記ワークを支持するヘミングダイと、該ワークの折り曲げ部を折り曲げ加工する予備曲げ部及び本曲げ部を有するヘムパンチと、該ヘムパンチが取り付けられるスライドカムと、該スライドカムを上記折り曲げ部に対し側方から接離する方向に案内するスライドカム案内機構と、上記ヘムパンチを上記スライドカムに対しフローティング支持するヘムパンチ支持機構とを備え、上記第２型は、上記スライドカムに係合するヘムパンチ用ドライバカムと、上記ヘムパンチに対して加工荷重を付与する荷重付与機構とを備え、上記ヘムパンチ用ドライバカムは、上記スライドカムを移動させることにより、上記ヘムパンチを、上記予備曲げ部が上記ワークの折り曲げ部に圧接する予備曲げ位置と、上記本曲げ部が上記ワークの折り曲げ部に対応する本曲げ位置とに切り替えるように構成され、上記荷重付与機構は、本曲げ位置にある上記ヘムパンチに対し加工荷重を付与するように構成され、上記ワーク押さえ装置は、上記ワークの被押さえ部に当接するパッドと、該パッドを上記第２型に支持し、上記ワークの被押さえ部に対して接離する方向に移動させるパッド支持機構と、上記第１型に設けられ、上記パッド支持機構に係合するパッド用ドライバカムとを備え、上記パッド用ドライバカムは、上記パッド支持機構を作動させることにより、上記パッドを、上記ワークの被押さえ部に接近した位置と、該被押さえ部から離れた位置とに切り替えるように構成されているものとする。

この構成によれば、例えば第２型を第１型に接近する方向に移動させると、第２型のヘムパンチ用ドライバカムに係合する第１型のスライドカムの移動によって、ヘムパンチが予備曲げ位置となり、予備曲げ部が、ヘミングダイに支持されたワークの折り曲げ部に圧接する。これにより、ワークの折り曲げ部が予備曲げされる。そして、ヘムパンチ用ドライバカムによってスライドカムをさらに移動させてヘムパンチを本曲げ位置にすると、本曲げ部がワークの折り曲げ部に対応した状態になる。この本曲げ位置にあるヘムパンチには、荷重付与機構により加工荷重が付与される。このとき、ヘムパンチはスライドカムに対しフローティング支持されているので、従来例のようなクッションホルダやそれを支持するガススプリングを設けることなく、ヘムパンチを加工方向へ移動させ、該ヘムパンチの本曲げ部をワークの折り曲げ部に押し付けることが可能になる。これにより、ワークの折り曲げ部が本曲げされて最終形状となる。

また、上記のようにクッションホルダやガススプリングを省略でき、しかも、ワークの折り曲げ部を加工するヘムパンチに対して加工荷重を付与するようにしているので、ヘミング加工装置に無理な負荷がかからないようにすることが可能になる。

尚、第１型を第２型に接近する方向に移動させた場合も同様である。

また、第２型を第１型に接近する方向に移動させることにより、第１型のパッド用ドライバカムに係合する第２型のパッド支持機構が作動して、パッドがワークの被押さえ部に接近した位置となり、被押さえ部に押し付けられる。これにより、ワークの折り曲げ部が折り曲げ加工中に位置ずれしにくくなる。尚、第１型を第２型に接近する方向に移動させた場合も同様である。

第２の発明では、第１の発明において、ヘムパンチ支持機構は、ヘムパンチを、加工荷重が付与される方向と反対側に付勢するヘムパンチ付勢部材を備えている構成とする。

この構成によれば、ヘムパンチへの加工荷重を除くだけで、ヘムパンチをスライドカムに対しフローティング状態にすることが可能になる。

第３の発明では、第１または２の発明において、パッド支持機構は、パッドと第２型とを連結するリンクと、該パッドを、ワークの被押さえ部から離れる方向に付勢するパッド付勢部材とを備えている構成とする。

この構成によれば、リンクとパッド付勢部材とを用いたシンプルな構造で、パッドの位置を切り替えることが可能になる。

第４の発明では、第１から３のいずれか１つの発明において、ヘムパンチは、間隔をあけて複数設けられ、ワーク押さえ装置のパッドは、上記ヘムパンチの間に配置されている構成とする。

この構成によれば、パッドにより押さえられた被押さえ部の両側に位置する折り曲げ部が折り曲げ加工されることになる。このように、ワークの折り曲げ部の間をパッドで押さえることで、両側の折り曲げ部の位置ずれを抑制することが可能になる。

第１の発明によれば、第１型のスライドカムにヘムパンチをフローティング支持し、本曲げ位置にあるヘムパンチに、第２型の荷重付与機構によって加工荷重を付与するようにしたので、従来例のようなクッションホルダ及びガススプリングを設けることなく、ヘムパンチを加工方向へ移動させてワークの折り曲げ部を本曲げすることができる。このようにクッションホルダ及びガススプリングを省略することで、ヘミング加工装置を小型化できるとともに、メンテナンス性を向上させることができる。加えて、ワークの折り曲げ部を加工するヘムパンチに対して加工荷重を付与するようにしたことで、ヘミング加工装置に無理な負荷がかからないようにすることができ、ヘミング加工装置の長寿命化を図ることができる。

また、ワークの被押さえ部に当接するパッドを第２型に支持し、このパッドを、第１型のパッド用ドライバカムによって、ワークの被押さえ部に接近した位置と、被押さえ部から離れた位置とに切り替えるようにしたので、第１型または第２型を移動させるだけで、ワークの被押さえ部をパッドにより押さえて折り曲げ部の位置ずれを防止できる。これにより、加工精度を向上させることができる。

第２の発明によれば、ヘムパンチをヘムパンチ付勢部材によって付勢するようにしたので、シンプルな構造でヘムパンチをフローティング支持でき、コストを低減できる。

第３の発明によれば、リンクとパッド付勢部材とを用いたシンプルな構造でパッドの位置を切り替えることができ、コストを低減できる。

第４の発明によれば、ワークの折り曲げ部の間に設定された被押さえ部をパッドで押さえることができる。これにより、ワークの折り曲げ部の加工精度をより一層向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係るヘミング加工装置１は、上下方向に対向するように配置された上型２及び下型３と、上型２を上下方向に移動させて下型３に対し接離させる駆動装置（図示せず）とを備えている。駆動装置は、周知の油圧シリンダ等で構成されている。

このヘミング加工装置１によって加工されるワークＷは、自動車の側部に配設されるドアである。このドアの本体部の上部には、サッシュ部が設けられている。ドアの本体部は、図４にその一部を示すように、本体部インナパネルＷ１と、本体部アウタパネルＷ２と、アウタ側補強部材Ｗ４とを備えている。本体部インナパネルＷ１の上縁部（図４における左縁部）と本体部アウタパネルＷ２の上縁部とは、車体左右方向（図４の上下方向）に離れており、これら上縁部の隙間をウインドガラス（図示せず）が昇降するようになっている。アウタ側補強部材Ｗ４は、板材で構成され、本体部アウタパネルＷ２の内面（本体部インナパネルＷ１側の面）における上部に配置されている。アウタ側補強部材Ｗ４の上縁部は、本体部アウタパネルＷ２の上縁部に挟持されるようになっており、下縁部は、接着剤等により本体部アウタパネルＷ２の内面に接着されている。本体部アウタパネルＷ２の上縁部には、アウタ側補強部材Ｗ４を挟持するための２つの折り曲げ部Ｗａ、Ｗａ（図１１に示す）が上縁部の延びる方向に間隔をあけて設けられている。これら折り曲げ部Ｗａ、Ｗａがヘミング加工装置１によって折り曲げ加工（ヘミング加工）される部位である。本体部アウタパネルＷ２の上縁部の折り曲げ部Ｗａ、Ｗａの間の部位は、詳細は後述するが、ヘミング加工装置１のパッド６０により押さえられる被押さえ部Ｗｂとされている。

また、図示しないが、上記ドアのサッシュ部は、サッシュ部インナパネルとサッシュ部アウタパネルとを組み合わせて構成され、これらインナパネルとアウタパネルとの間には、ウインドガラスの周縁部を保持するためのチャンネル部材が配設されている。サッシュ部アウタパネルには、内周部に設定された内周側折り曲げ部と、外周部に設定された外周側折り曲げ部とが設けられている。内周側折り曲げ部は、折り曲げ加工された状態でチャンネル部材の縁部に重なるようになっている。また、外周側折り曲げ部は、同様にサッシュ部インナパネルの外周部に重なるようになっている。

図１に示すように、上記下型３の上面には、本体部アウタパネルＷ２の上縁部の形状に対応して上縁部ヘム機構Ａが配置され固定されている。また、下型３の上面には、図３にも示すように、サッシュ部の内周形状に対応して、内周ヘム機構Ｂ、Ｃ、Ｄが配置され固定されている。

下型３には、ワークＷを下方から支持するヘミングダイ１０が上縁部ヘム機構Ａ及び内周ヘム機構Ｂ、Ｃ、Ｄに対向するように設けられ、このヘミングダイ１０の外周側には、ワークＷのサッシュ部の外周形状に対応して、外周予備曲げ機構ａ、ｃ、ｅ及び外周角部予備曲げ機構ｂ、ｄが配設されている。この下型３が、本発明の第１型を構成している。

上記上縁部ヘム機構Ａと内周ヘム機構Ｂ、Ｃ、Ｄとは、同じ構造であるため、以下、上縁部ヘム機構Ａの構造について詳細に説明する。上縁部ヘム機構Ａは、図４に示すように、スライドカム３０と、スライドカム３０を下型３の上面に支持し、所定方向に付勢するスライドカム付勢機構３１と、スライドカム３０の上部側に取り付けられた２つのヘムパンチ３２、３２（図１及び図１１に示す）と、各ヘムパンチ３２をフローティング支持するヘムパンチ支持機構３３とを備えている。ヘムパンチ３２、３２は、ワークＷの折り曲げ部Ｗａ、Ｗａの延びる方向に間隔をあけて配置されており、これらヘムパンチ３２、３２の間隔は、被押さえ部Ｗｂがヘムパンチ３２、３２の間から露出するように設定されている。

図４に示すように、上記スライドカム付勢機構３１は、下型３の上面に固定された下型固定部材３１ａを備えている。この下型固定部材３１ａにスライドカム３０が係合しており、この係合状態で、スライドカム３０が下型３に対して上下方向には移動しないようになっている。下型固定部材３１ａは、下型３の上面に沿ってヘミングダイ１０に接離する方向に延びている。従って、スライドカム３０がヘミングダイ１０に接離するように水平方向に案内されるようになっている。さらに、スライドカム付勢機構３１は、スライドカム３０をヘミングダイ１０から離れる方向（図４に矢印Ｙで示す方向）に付勢する付勢部材としてのスプリング３１ｂを備えている。

スライドカム３０のヘミングダイ１０側の上部には、該スライドカム３０を切り欠くようにして凹部３０ａが形成されている。この凹部３０ａの内方にヘムパンチ３２が配設されるようになっている。凹部３０ａの底面は、略水平に延び、側面は、略鉛直に延びている。凹部３０ａの側面には、ヘムパンチ支持機構３３の一部を構成するプレート３３ａが上下方向に延びるように配置され固定されている。また、スライドカム３０には、該凹部３０ａの底面から鉛直上向きに突出する案内ピン３６が設けられている。さらに、図５に示すように、スライドカム３０には、凹部３０ａの底面に開口して下方へ延びる孔部３０ｂが形成されている。この孔部３０ｂには、ヘムパンチ支持機構３３の一部を構成するヘムパンチ付勢部材としてのスプリング３３ｂの下側が収容されるようになっている。スプリング３３ｂは、ヘムパンチ３２を下方から支持して上方へ付勢するためのものである。スプリング３３ｂの上側は、凹部３０ａの底面から上方へ突出している。

また、スライドカム３０の凹部３０ａと反対側の面には、カム面３０ｃが設けられている。カム面３０ｃは、上方へ行くほど凹部３０ａ側に位置するように傾斜する傾斜面で構成されている。

ヘムパンチ３２は、上記プレート３３ａに対向する部位が、該プレート３３ａに沿って上下方向に延びている。また、図４に示すように、ヘムパンチ３２における案内ピン３６に対向する部位には、案内ピン３６が摺動する円筒状ブッシュ３７が上下方向に延びるように配設されている。従って、ヘムパンチ３２は、スライドカム３０に対し上下方向にのみ移動するようになっている。また、ヘムパンチ３２には、図５に示すように、その下面に開口して上方へ延びる孔部３２ａが、上記スライドカム３０の孔部３０ｂと同軸上に形成されている。上記スプリング３３ｂの上側は、孔部３２ａに収容されるようになっている。このスプリング３３ｂは、ヘムパンチ３２を上下貫通してスライドカム３０に締結されるボルト３５により固定されている。この状態で、ヘムパンチ３２は、スライドカム３０の凹部３０ａ底面から上方に離れたフローティング状態となっている。つまり、ヘムパンチ３２は、スライドカム３０に対して上型２の移動方向にのみ動くことができるようにフローティング支持されている。

ヘムパンチ３２には、スライドカム３０よりもヘミングダイ１０側へ突出するように形成された成形部３２ｂが形成されている。この成形部３２ｂには、ワークＷの折り曲げ部Ｗａを予備的に曲げるための予備曲げ部３２ｃと、予備曲げされた部分を最終形状となるまで折り曲げるための本曲げ部３２ｄとが設けられている。本曲げ部３２ｄは、成形部３２ｂの下面における基端側（スライドカム３０側）に設けられており、略水平に延びる面で構成されている。予備曲げ部３２ｃは、成形部３２ｂの下面における先端側（ヘミングダイ１０側）に設けられており、スライドカム３０から離れるに従って上方に位置するように傾斜する傾斜面で構成されている。この予備曲げ部３２ｃの傾斜角度によって、折り曲げ部Ｗａ、Ｗａの予備曲げ形状が設定されるようになっている。

また、内周ヘム機構Ｂ〜Ｄは、上縁部ヘム機構Ａと同様に構成されたヘムパンチ４２及びスライドカム４３をそれぞれ備えている。

図１に示すように、外周予備曲げヘム機構ａ、ｃ、ｅ及び外周角部予備曲げヘム機構ｂ、ｄは、ヘムパンチ４０を可動機構４１により支持してなるものである。ヘムパンチ４０は、可動機構４１によって、サッシュ部の折り曲げ部を予備曲げする予備曲げ位置と、サッシュ部の折り曲げ部から離れた待機位置とに切り替えられるようになっている。

一方、図２に示すように、上型２の下面には、上縁部ヘム機構Ａのヘムパンチ３２を移動させるためのヘムパンチ用ドライバカム５０がスライドカム３０の上方に配置され固定されている。図４に示すように、ヘムパンチ用ドライバカム５０は、下方へ突出する板状部材からなる。ヘムパンチ用ドライバカム５０の下半部には、スライドカム３０のカム面３０ｃに係合する係合面５０ａが設けられている。この係合面５０ａは、上記カム面３０ｃに沿うように傾斜している。この上型３が第２型を構成している。

ヘムパンチ用ドライバカム５０は、上型２を上昇端に位置させたときに、スライドカム３０から離れる一方、下方へ移動させるとスライドカム３０のカム面３０ｃに接して係合するようになっている。そして、ヘムパンチ用ドライバカム５０が係合したスライドカム３０は、下型３に設けられた摺動プレート（図示せず）により水平方向に案内されて移動する。上型２が下降途中にあるときには、ヘムパンチ３２が予備曲げ位置とされ、上型２がさらに下降して下降端に接近した位置にあるときには、ヘムパンチ３２が本曲げ位置とされるようになっている。上型２は、ヘムパンチ３２が本曲げ位置とされた状態から所定量下降するようになっている。

上記予備曲げ位置とは、予備曲げ部３２ｃがワークＷの折り曲げ部Ｗａに側方から圧接する位置であり、本曲げ位置とは、本曲げ部３２ｄが折り曲げ部Ｗａに上方から対向する位置（図８に示す）である。つまり、ヘムパンチ用ドライバカム５０は、ヘムパンチ３２を、予備曲げ位置と本曲げ位置とに切り替えるように構成されている。尚、ヘムパンチ３２の移動量や移動タイミングは、カム面３０ｃ及び係合面５０ａの形状により任意に設定することが可能である。

図２に示すように、上型２の下面には、ヘムパンチ３２に対して本曲げ用の下向きの加工荷重を付与するライナ（荷重付与機構）５３が固定されている。ライナ５３は、図５に示すように、下方へ突出する棒材からなる。ライナ５３は、その下端面が、本曲げ位置にあるヘムパンチ３２の上面に当接するように配置されている。ライナ５３の下端面の上下方向の位置は、ヘムパンチ３２が予備曲げ位置にあるときに該ヘムパンチ３２に下向きの加工荷重を付与しないように設定されている。また、ヘムパンチ３２が本曲げ位置に切り替えられた後の上型２の下降によってライナ５３が下降し、これにより、ヘムパンチ３２に加工荷重が付与され、ヘムパンチ３２がスプリング３３ｂの付勢力に抗して下降するようになっている。尚、ヘムパンチ３２が予備曲げ位置にあるときに、ヘムパンチ３２に対しライナ５３による下向きの荷重を付与するようにしてもよい。

図２に示すように、上型２には、内周ヘム機構Ｂ〜Ｄを作動させるためのドライバカム５５が該内周ヘム機構Ｂ〜Ｄの位置に対応して設けられている。これらドライバカム５５及び上記上縁部カム機構Ａのドライバカム５０の形状によって上縁部ヘム機構Ａ及び内周ヘム機構Ｂ〜Ｄの作動タイミングや作動量が個別に設定可能となっている。また、上型２には、内周ヘム機構Ｂ〜Ｄのヘムパンチ４２に加工荷重を付与するためのライナ５８が設けられている。

また、上型２の下面の外周部には、外周予備曲げ機構ａ、ｃ、ｅ及び外周角部予備曲げ機構ｂ、ｄを作動させるためのドライバカム５９が設けられている。

さらに、上型２には、例えば、特許第３５９８４８９号公報に開示されているような外周部本曲げパンチ５６が設けられている。すなわち、外周予備曲げヘム機構ａ、ｃ、ｅ及び外周角部予備曲げヘム機構ｂ、ｄがサッシュ部の外周側折り曲げ部を予備曲げした後に、外周部本曲げパンチ５６が本曲げするようになっている。

また、上型２には、ワークＷのサッシュ部をヘミングダイ１０に押し付けるためのプレッサー５７が設けられている。プレッサー５７は、サッシュ部の形状に対応している。

また、上型２には、図２に示すように、上記上縁部ヘム機構Ａの２つのヘムパンチ３２、３２の間に対応する部位に、被折り曲げ部Ｗｂに当接するパッド６０を上型２に支持するためのパッド支持機構６１が設けられている。パッド支持機構６１は、図９に示すように、上型２の下面に締結されるベース部材６２と、パッド６０が取り付けられるパッド保持部材６３と、ベース部材６２とパッド保持部材６３とを連結する複数の平行リンク６４と、パッド保持部材６３を所定方向に付勢するパッド付勢部材としての引っ張りバネ６５とを備えている。パッド６０は、パッド保持部材６３からワークＷへ向けて突出している。パッド６０の突出方向先端部の下面は、被押さえ部Ｗｂに当接するワーク押さえ面６０ａとされている。

ベース部材６２は、上型２の内外方向に長く延びるように形成されている。平行リンク６４のベース部材６２側は、略水平に延びる第１軸７１によってベース部材６２に支持され、また、平行リンク６４のパッド保持部材６３側は、第１軸７１と略平行に延びる第２軸７２によってパッド保持部材６３に支持されている。したがって、パッド保持部材６３は、上型２の内外方向に移動するようになっている。また、パッド保持部材６３には、ローラーで構成されたカムフォロアー７３が設けられている。カムフォロアー７３は、略水平に延びる支軸７４により支持されている。

引っ張りバネ６５の一端部は、平行リンク６４に固定され、他端部は、ベース部材６２のワークＷと反対側に固定されている。この引っ張りバネ６５により、パッド６０がワークＷの被押さえ部Ｗｂから離れる方向（図９における左方向）に付勢されている。

また、図１に示すように、下型３には、カムフォロアー７３に対応する部位に、該カムフォロアー７３に係合するパッド用ドライバカム７７が設けられている。図９に示すように、パッド用ドライバカム７７の上側部分には、カムフォロアー７３が係合するカム面７７ａが形成されている。このカム面７７ａは、ヘミングダイ１０側へ行くほど下方に位置するように傾斜している。つまり、パッド用ドライバカム７７は、パッド支持機構６１を作動させて、パッド６０を、ワークＷの被押さえ部Ｗｂに接近した位置（図９に実線で示す）と、該被押さえ部Ｗｂから離れた位置（図９に仮想線で示す）とに切り替えるように構成されている。上記カム面７７ａの形状は、上記ヘムパンチ３２が予備曲げ位置となる直前に、パッド６０のワーク押さえ面６０ａがワークＡの被押さえ部Ｗｂに当接するように設定されている。上記パッド６０、パッド支持機構６１及びパッド用ドライバカム７７によりパッド押さえ装置７０が構成されている。

次に、上記のように構成されたヘミング加工装置１によりワークＷの折り曲げ部Ｗａ、Ｗａを折り曲げ加工する場合について説明する。ワークＷは、本体部インナパネルＷ１、本体部アウタパネルＷ２、補強部材Ｗ４、サッシュ部インナパネル、サッシュ部アウタパネル及びチャンネル部材が一体化された状態で、ヘミングダイ１０上に載置される。ワークＷの折り曲げ部Ｗａ、Ｗａは、本体部分から立ち上がるように予めプレス成形されている。また、本体部アウタパネルＷ２が本体部インナパネルＷ１の下側に位置しており、本体部アウタパネルＷ２がヘミングダイ１０に当接するようになっている。ワークＷをヘミングダイ１０に載置するときには、ヘムパンチ３２、４０は、ワークＷに干渉しないようにインナパネルＷ１及びアウタパネルＷ２から離れた退避位置となっている。

その後、上型２が駆動装置によって下降すると、まず、上型２のプレッサー５７がサッシュ部に当接する。これにより、ワークＷのサッシュ部がヘミングダイ１０に上方から押し付けられて固定される。これと同時に、上型２のパッド支持機構６１が下降して、パッド用ドライバカム７７のカム面７７ａがパッド支持機構６１のカムフォロアー７３に係合し、パッド６０が引っ張りバネ６５の付勢力に抗してワークＷの被押さえ部Ｗｂに接近した位置に切り替えられる。このとき上型２は下降し続けており、被押さえ部Ｗｂに接近した位置に切り替えられたパッド６０は、図９、図１０及び図１１（ａ）に示すように、そのワーク押さえ面６０ａがワークＷの被押さえ部Ｗｂに押し付けられる。ワーク押さえ面６０ａが被押さえ部Ｗｂに押し付けられるタイミングは、ヘムパンチ３２が折り曲げ部Ｗａに折り曲げ力を作用させる前となるように設定されている。

一方、上型２の下降により、ヘムパンチ用ドライバカム５０の係合面５０ａがスライドカム３０のカム面３０ｃに係合し、スライドカム３０がスライドカム付勢機構３１のスプリング３１ｂの付勢力に抗してワークＷの折り曲げ部Ｗａに接近する方向に移動する。すると、図６に示すように、ヘムパンチ３２の成形部３２ｂがインナパネルＷ１とアウタパネルＷ２との間に入り込んでいき、ヘムパンチ３２が予備曲げ位置となり、成形部３２ｂの予備曲げ部３２ｃが折り曲げ部Ｗａに圧接する。これにより、折り曲げ部Ｗａが倒れて予備曲げされる。このとき、ヘムパンチ３２にはライナ５３による加工荷重が付与されていないので、ヘムパンチ３２は初期の高さ位置でフローティング支持されたままである。成形部３２ｂの先端は予備曲げを完了した直後、ワークＷの折り曲げ部Ｗａよりも進出方向前側（図６の右側）へ突出した状態となり、ヘムパンチ３２が本曲げ位置となる。また、ワークＷは、上型２のプレッサー５７及びパッド６０により押さえられているので、位置ずれが抑制される。

ヘムパンチ３２が本曲げ位置に切り替えられた後、上型２のライナ５３がヘムパンチ３２に加工荷重を付与する。加工荷重が付与されたヘムパンチ３２は、スプリング３３ｂの付勢力に抗して案内ピン３６に沿って下方（加工方向）へ移動する。これにより、図７に示すように、ヘムパンチ３２の本曲げ部３２ｄがワークＷの折り曲げ部Ｗａに押し付けられて、折り曲げ部Ｗａが本曲げされて最終形状となる。この状態を図８に拡大して示す。

サッシュ部の内周側折り曲げ部と外周側折り曲げ部は、上記折り曲げ部Ｗａ、Ｗａの予備曲げ及び本曲げと同じタイミングで、予備曲げ及び本曲げが行われるようになっている。尚、図３に示すように、外周予備曲げ機構ａ、ｃ、ｅと、外周角部予備曲げ機構ｂ、ｄとの作動タイミングは、外周角部予備曲げ機構ｂ、ｄの方が早く移動するように設定されている。このように作動タイミングを設定することで、外周予備曲げ機構ａ、ｃ、ｅと、外周角部予備曲げ機構ｂ、ｄとが干渉しないようになっている。

以上説明したように、この実施形態では、下型３のスライドカム３０にヘムパンチ３２をフローティング支持し、本曲げ位置にあるヘムパンチ３２に、上型２のライナ５３によって加工荷重を付与するようにしたので、従来例のようなクッションホルダ及びガススプリングを設けることなく、ヘムパンチ３２を加工方向へ移動させてワークＷの折り曲げ部Ｗａを本曲げすることができる。このようにクッションホルダ及びガススプリングを省略することで、構造を簡略化できるとともに、メンテナンス性を向上させることができる。加えて、ワークＷの折り曲げ部Ｗａを加工するヘムパンチ３２に対して加工荷重を付与するようにしたことで、ヘミング加工装置１に無理な負荷がかからないようにすることができ、ヘミング加工装置１の長寿命化を図ることができる。

また、ヘムパンチ３２をスプリング３３ｂによって支持するようにしたので、シンプルな構造でヘムパンチ３２をフローティング支持でき、コストを低減できる。

また、ワークＷの折り曲げ部Ｗａ、Ｗａの間に設定された被押さえ部Ｗｂをパッド６０で押さえるようにしたので、被押さえ部Ｗｂの両側の折り曲げ部Ｗａ、Ｗａの位置ずれを抑制することが可能になる。これにより、ワークＷの折り曲げ部Ｗａ、Ｗａの加工精度をより一層向上させることができる。

また、上縁部ヘム機構Ａ及び内周ヘム機構Ｂ〜Ｄを設け、これらに対応するように、ドライバカム５０、５５を複数設けたので、ワークＷの折り曲げ部Ｗａ及びサッシュ部の内周側折り曲げ部の形状が互いに異なっている場合に、各部の形状に応じてヘムパンチ３２、４０を独立して移動させることができる。これにより、折り曲げ部Ｗａ及び内周側折り曲げ部の両方に折り曲げ力を同じタイミングで作用させて同時に折り曲げ加工できる。よって、各部を別々のタイミングで折り曲げ加工した場合に比べて、折り曲げ部Ｗａ及び内周側折り曲げ部の歪みを低減できる。

また、上記実施形態では、ヘムパンチ３２をスプリング３３ｂでフローティング支持するようにしたが、これに限らず、ガススプリングや各種弾性部材等で支持するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、パッド６０を平行リンク６４で支持するようにしているが、これに限らず、単リンクで支持するようにしてもよいし、スライドレールで支持するようにしてもよい。

また、スライドカム３０を付勢するスプリング３１ｂの代わりに、ガススプリングを用いてもよい。

尚、上記実施形態では、本発明に係るヘミング加工装置１によって自動車のドアを構成するパネルを折り曲げ加工する場合について説明したが、上記ヘミング加工装置１は、自動車のドア以外にも、金属製の各種パネルを折り曲げ加工する際に用いることができる。

以上説明したように、本発明に係るヘミング加工装置は、例えば、自動車のドアを構成するパネルを折り曲げ加工する場合に適している。

本発明の実施形態に係るヘミング加工装置の下型の平面図である。 ヘミング加工装置の上型を下方から見た図である。 ヘミング加工装置の加工状態を示す要部の平面図であり、（ａ）は、外周角部予備曲げ機構が作動した状態を示し、（ｂ）は、上縁部ヘム機構、内周ヘム機構及び外周予備曲げ機構が作動した状態を示している。 上型が上昇した状態の図１におけるIV−IV線断面図である。 上型が上昇した状態の図１におけるV−V線断面図である。 ワークの折り曲げ部が予備曲げされた状態の図５相当図である。 ワークの折り曲げ部が本曲げされた状態の図５相当図である。 図７のワークの折り曲げ部近傍を拡大して示す図である。 図１におけるVII−VII線に対応する断面図である。 図９のワークの折り曲げ部近傍を拡大して示す図である。 ヘムパンチ及びパッドの動作を説明する拡大図であり、（ａ）は予備曲げ開始直前の状態を示し、（ｂ）は本曲げが完了した状態を示す。

１ ヘミング加工装置
２ 上型
３ 下型
１０ ヘミングダイ
３０ スライドカム
３１ スライドカム付勢機構
３２ ヘムパンチ
３２ｃ 予備曲げ部
３２ｄ 本曲げ部
３３ ヘムパンチ支持機構
３３ｂ スプリング（ヘムパンチ付勢部材）
５０ ヘムパンチ用ドライバカム
５３ ライナ（荷重付与機構）
６０ パッド
６１ パッド支持機構
６４ リンク
６５ 引っ張りバネ（パッド付勢部材）
７０ ワーク押さえ装置
７７ パッド用ドライバカム
Ｗ ワーク
Ｗａ 折り曲げ部
Ｗｂ 被押さえ部

Claims (4)

1. 第１型と、該第１型に対向するように配置された第２型とを備え、ワークの本体部分から立ち上がるように予め成形された折り曲げ部を折り曲げ加工するように構成されたヘミング加工装置において、
   上記ワークに設定された被押さえ部を押さえて保持するワーク押さえ装置を備え、
   上記第１型は、上記ワークを支持するヘミングダイと、該ワークの折り曲げ部を折り曲げ加工する予備曲げ部及び本曲げ部を有するヘムパンチと、該ヘムパンチが取り付けられるスライドカムと、該スライドカムを上記折り曲げ部に対し側方から接離する方向に案内するスライドカム案内機構と、上記ヘムパンチを上記スライドカムに対しフローティング支持するヘムパンチ支持機構とを備え、
   上記第２型は、上記スライドカムに係合するヘムパンチ用ドライバカムと、上記ヘムパンチに対して加工荷重を付与する荷重付与機構とを備え、
   上記ヘムパンチ用ドライバカムは、上記スライドカムを移動させることにより、上記ヘムパンチを、上記予備曲げ部が上記ワークの折り曲げ部に圧接する予備曲げ位置と、上記本曲げ部が上記ワークの折り曲げ部に対応する本曲げ位置とに切り替えるように構成され、
   上記荷重付与機構は、本曲げ位置にある上記ヘムパンチに対し加工荷重を付与するように構成され、
   上記ワーク押さえ装置は、上記ワークの被押さえ部に当接するパッドと、該パッドを上記第２型に支持し、上記ワークの被押さえ部に対して接離する方向に移動させるパッド支持機構と、上記第１型に設けられ、上記パッド支持機構に係合するパッド用ドライバカムとを備え、
   上記パッド用ドライバカムは、上記パッド支持機構を作動させることにより、上記パッドを、上記ワークの被押さえ部に接近した位置と、該被押さえ部から離れた位置とに切り替えるように構成されていることを特徴とするヘミング加工装置。
2. 請求項１に記載のヘミング加工装置において、
   ヘムパンチ支持機構は、ヘムパンチを、加工荷重が付与される方向と反対側に付勢するヘムパンチ付勢部材を備えていることを特徴とするヘミング加工装置。
3. 請求項１または２に記載のヘミング加工装置において、
   パッド支持機構は、パッドと第２型とを連結するリンクと、該パッドを、ワークの被押さえ部から離れる方向に付勢するパッド付勢部材とを備えていることを特徴とするヘミング加工装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載のヘミング加工装置において、
   ヘムパンチは、間隔をあけて複数設けられ、
   ワーク押さえ装置のパッドは、上記ヘムパンチの間に配置されていることを特徴とするヘミング加工装置。

Images