JP4530440B2

JP4530440B2 - ヘミング成形金型

Info

Publication number: JP4530440B2
Application number: JP03786399A
Authority: JP
Inventors: 有司森久保
Original assignee: パンチ工業株式会社
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2019-02-16
Also published as: JP2000237830A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス成形ワークの端部を折り返して縁取りするヘミング成形金型に関し、特に自動車ボディのセンタピラーに取り合う部分であるドアフレームの端部をヘミング成形するヘミング成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１（ａ）、（ｂ）は、ヘミング成形ワーク例として、自動車ドアのセンタピラーに取り合う部分のドアフレーム１の一部を示す側面図とＸ１−Ｘ１線からの横断面図である。このドアフレーム１は、アウタパネル２とインナパネル３からなり、アウタパネル２の全長方向の両端に設けたヘミング部フランジ２ａ，２ｂを内側に折り返し、インナパネル３の全長方向両端に設けたヘミング部フランジ３ａ，３ｂの上に重ねて加圧接合する。また、ドアフレーム１は車両のボディラインに沿って緩やかに湾曲しており、ヘミング部も曲率Ｒでもって湾曲成形される。
【０００３】
図１２は、ドアフレーム１をヘミング成形する金型の従来例を示し、この場合はアウタパネル２とインナパネル３の一方側のヘミング部フランジ２ａ，３ａ同士をヘミング成形する左側部分だけが示されている。その概略は、高さ寸法Ｈ１，Ｈ２を有する上型１０と下型２０からなり、下型２０に対して上型１０が上下動する。上型１０の図中太い実線１０Ａで示されている内側下面には、ドライバ１１やワークスタンプ１５などの各部材がねじ締結などして取り付けられている。ドライバ１１は、カム１２とこれを担持するカムホルダ１３などで構成されている。ワークスタンプ１５は、スタンプパンチ１６とこれを担持するパンチホルダ１７などで構成されている。
【０００４】
一方、下型２０においては、その内側上面にワークセット位置決め台２１が設けられ、上下に重ね合わせたアウタパネル２とインナパネル３が位置決めしてセットされるようになっている。一方側のヘミング部フランジ２ａ，３ａに臨んで対応する位置には端部予備曲げ機構２２が配置されている。他方側のヘミング部フランジ２ｂ，３ｂに臨んで対応する図の右側図外にも同様な端部予備曲げ機構が配置され、一式の成形ワークに左側図示の端部予備曲げ機構２２と対で対応するようになっている。
【０００５】
端部予備曲げ機構２２は、ワーク長さ方向の両端部に臨む位置にそれぞれ揺動アーム２３が設けられている。揺動アーム２３は下部の支軸ピン２４を介して揺動可能に支持され、上部に回転自由なカムローラ２５を保持している。また、揺動アーム２３はリターンスプリング２６によって図示の原位置に復帰する方向へ弾性付勢されている。このような揺動アーム２３に、ワーク長さにほぼ対応する断面Ｌ形の長尺ブロックであるパンチホルダ２７がねじ締結などして結合されている。さらに、このパンチホルダ２７にほぼ同等長さを有する断面矩形の長尺ブロックであるヘミングパンチ２８が取り付けられている。ヘミングパンチ２８の前端面は予備曲げ刃先面２８ａとしてその長手方向へ曲率Ｒで湾曲しており、成形ワークであるこの場合ドアフレーム１の形状仕様に対応するものに取り替え可能な部材である。
【０００６】
以上の構成により、上型１０が降下すると、はじめにドライバ１１のカム１２が下型２０の端部予備曲げ機構２２のカムローラ２５に接触し始める。カム曲面に倣ったカム駆動によって、揺動アーム２３が支軸ピン２４を介して図でいう時計廻り方向に回動して前倒しされる。
【０００７】
揺動アーム２３の前倒し動作によって、図１１（ｂ）に示すように、ヘミングパンチ２８の前端の予備曲げ刃先面２８ａがアウタパネル２の垂直に立ち上がっているヘミング部フランジ２ａの上端に斜め方向から当接して押圧する。他方側のヘミング部フランジ２ｂにおいても同様な動作が進行している。それにより、図中仮想線の符号２ａで示す所定の傾斜角度まで、一般的には４５゜の傾斜角にヘミング部フランジ２ａを内側へ折り返して傾倒させる。
【０００８】
ヘミング部フランジ２ａが４５゜に折り返された段階で、端部予備曲げ機構２２としての仕事は終了する。すなわち、４５゜までヘミング部フランジ２ａが折り返されると、カム１２に対してカムローラ２５の動作が上死点から下死点に向かって移行する。ヘミングパンチ２８はリターンスプリング２６によって原位置に向かって復帰し始め、４５゜に折り返されたヘミング部フランジ２ａから離脱して後退する。
【０００９】
ヘミングパンチ２８のそうした後退に追随するようにして、ほぼ同期的なタイミングで上型１０のワークスタンプ１５のスタンプパンチ１６が４５゜の傾倒姿勢となっているヘミング部フランジ２ａを上から押し、それを完全に折り曲げる。
【００１０】
このように、アウタパネル２のヘミング部フランジ２ａ，２ｂをインナパネル３のヘミング部フランジ３ａ，３ｂに上から重ね合わせて加圧接合することで、中空断面のドアフレーム１がヘミング成形される。ヘミング成形して得られるドアフレーム１としては外観の見栄えが良好である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記図１２で示された従来のヘミング成形金型にあっては、解決すべき次の数々の問題点がある。
【００１２】
１つは、上型１０と下型２０の各高さ寸法Ｈ１，Ｈ２による金型全高の寸法Ｈが大きく、金型の体積（嵩）や重量が総体に大型化して、製作コストが非常に高騰する点である。
【００１３】
すなわち、上下型における各部材が互いに相関性をもって加工されておらず総体に大型で複雑な形状となっていることに原因がある。たとえば、特に上型１０側のドライバ１１におけるカム１２やカムホルダ１３、そして下型２０側のヘミング成形機構２２における揺動アーム２３といった部材は、鋼板などの材料から複雑な形状に溶断などして削り出している。そのため、上型１０についていえば、相互に脈絡をもたない各部材を取り付けるために、内側下面１０Ａの形状が起伏の大きい凹凸部が連続した面にならざるを得ない。それだけ上型１０の高さ寸法Ｈ１が増大し、内側下面１０Ａを形成するのに複雑なエンドミル加工などが含まれ、製作工数を増大させている。
【００１４】
また１つは、アウタパネル２のヘミング部フランジ２ａを予備曲げする好適な折り返し角度を決定するために、設計とこれに基づいて実際に加工されたドライバ側カム１２とカムローラ２５との間で試行錯誤を繰り返している。それがこの種ヘミング成形金型の製作上の大きなネックとなっていることである。
【００１５】
さらに１つは、上記カム１２およびカムローラ２５間の精度上の問題に関連して、ヘミング成形後のワークの寸法精度にばらつきが生じ易いことである。
【００１６】
本発明の目的は、上下型に取り付けられる各部材の形状を相互に関連させて簡素化とユニット化を図ることで、型全体の小型化とコスト低減を実現したヘミング成形金型を提供することにある。
【００１８】
本発明による請求項１に記載のヘミング成形金型は、アウタパネル（２）とインナパネル（３）のそれらのヘミング部フランジ（２ａ，３ａ）とヘミング部フランジ（２ｂ、３ｂ）同士をそれぞれ抱き合わせ、前記アウタパネル（２）の端部を前記インナパネル（３）の端部の外側に垂直方向に立ち上げた状態にある中空断面の成形ワーク（１）をワークセット位置決め台（２０１）の上にセットする下型（２００）と，
前記アウタパネル（２）の上にインナパネル（３）を重ね合わせてなる成形ワーク（１）を位置決め固定するワークセット位置決め台（２０１）を挟んで前記下型（２００）に支軸ピン（２０５，２１２）を介して揺動可能に支持されるパンチホルダ（２０６，２１３）を有し、該パンチホルダ（２０６，２１３）に前記アウタパネル（２）の垂直方向に立ち上げた両側端部のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）を所定角度に折り返すためのヘミングパンチ（２０７，２１４）を担持すると共に回転可能に軸支されたカムローラ（２０９，２１６）を備えた一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）と，
前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞに設けられ、該一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞれが前記支軸ピン（２０５，２１２）を軸に揺動したときに前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞれの全体をそれぞれ原位置に復帰させる方向へ付勢する復帰手段（２０８，２１５）と，
前記下型（２００）に臨む内側下面（１０１）が平坦に形成された上型（１００）と，
前記上型（１００）と一体に上下動作して前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞれに設けられるそれぞれのカムローラ（２０９，２１６）が表面を転動することによって該カムローラ（２０９，２１６）と係脱するカム部材（１１３，１１６）を備え、前記それぞれのカムローラ（２０９，２１６）への当接によって前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞれの前記パンチホルダ（２０６，２１３）を介してヘミングパンチ（２０７，２１４）のそれぞれを前記成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）に押し当て、前記それぞれのカムローラ（２０９，２１６）が前記カム部材（１１３，１１６）の表面を転動することにより前記成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）を押し曲げ、該成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）が所定角度に折り返された段階で前記復帰手段（２０８，２１５）によって前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）を原位置に復帰させる後退動作を可能にし、前記上型（１００）の内側下面（１０１）に基端が固定支持されて垂下されるドライバ（１１０，１１１）と，
前記上型（１００）の内側下面（１０１）に基端が固定支持されて垂下され、先端の下端部までの長さが前記ドライバ（１１０，１１１）と同一となるように寸法的に揃えて設けられるものであって、前記上型（１００）の下降動作に伴って前記上型（１００）と一体に上下動作して前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞれに設けられるカムローラ（２０９，２１６）のそれぞれを前記ドライバ（１１０，１１１）によって復帰手段（２０８，２１５）に抗して押圧して前記成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）を前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）によって所定角度折り曲げた後、前記上型（１００）のさらなる下降動作によって前記ドライバ（１１０，１１１）のカム部材（１１３，１１６）によってカムローラ（２０９，２１６）へのそれぞれの押圧が解除され前記成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）を所定角度折り曲げて前記ヘミングパンチ（２０７，２１４）が定位置に復帰した後に、垂直方向の上方から降下して前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）によって所定角度折り曲げられた前記成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）を加圧するスタンプパンチ（１０８，１０９）と，
を備えて構成されている。
【００１９】
以上の構成により、上型においてその内側下面が平坦に形成され、そこから垂下するドライバやスタンプパンチの先端までの距離寸法をほぼ揃うように設定しているから、特に部材取付後の上型の高さ寸法が低く抑えられ、下型の高さ寸法を含む金型全高が小さく小型化する。
【００２０】
請求項２に記載のヘミング成形金型は、請求項１に記載のヘミング成形金型において，前記カム（１１３，１１６）を，垂直線または水平線に対して、４５゜の傾斜角θ１を有する上死点までの上り勾配による第１のカム面Ｃ１を設け、水平線に対して、３０゜の傾斜角θ２を有する下死点までの下り勾配による第２のカム面Ｃ２を設け、前記第１のカム面Ｃ１と前記第２のカム面Ｃ２のなす対角度θ３を、７５゜に形成し、前記第１のカム面Ｃ１，前記第２のカム面Ｃ２間には半径ｒによる真円部Ｃ３が設けられ、この中心点がカム駆動の上死点と下死点の切り替わりポイントとしたことを特徴としている。
【００２１】
このように構成することにより、カム１１６の断面形状は、下型（２００）上の端部予備曲げ機構２０３におけるカムローラ２１６との共働で好適なカム機能が得られるようになっている。
【００２２】
また、請求項３に記載のヘミング成形金型は、請求項１又は２に記載のヘミング成形金型において，前記ドライバ（１１０，１１１）を，基端を前記上型（１００）の内側下面（１０１）に固定されたカムホルダ（１１２，１１５）を有し、該カムホルダ（１１２，１１５）に前記カム部材（１１３，１１６）が着脱可能に取り付けられ、前記カムホルダ（１１２，１１５）と前記カム部材（１１３，１１６）との取付面に隙間調整板１１７，１１７を介在させることにより、カム部材（１１３，１１６）と前記端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のカムローラ（２０９，２１６）との当たりを微調整可能としたものであることを特徴としている。
【００２３】
以上の構成から、ドライバ（１１０，１１１）を構成するカムホルダ（１１２，１１５）にカム部材（１１３，１１６）を取り付ける構造としたことでユニット化が可能となり、またカム部材（１１３，１１６）のカム面などに多少の加工精度誤差がある場合でも、種々の板厚による隙間調整板を介在させることで迅速かつ的確に対応できる。
【００２５】
それにより、設計工数や製作工数の大幅な低減が可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるヘミング成形金型および成形方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、成形ワーク例として従来例と同じく自動車ドアフレーム１を示し、図１１（ａ），（ｂ）および図１２で示された各部、各部材と同一符号を付している。
【００２８】
図１および図２は、上型１００と下型２００からなるヘミング成形金型において、中心線Ｃ−Ｃから左半分の上型上死点位置と上型下死点位置を示すそれぞれ部分断面による組立正面図である。
【００２９】
図１２の従来金型と対比して明らかなように、本実施の形態の上型１００は、その下型２００に臨む内側下面１０１の形状が非常に簡素な平坦面となっている。
【００３０】
その平坦な内側下面１０１にワークスタンプガイド１０２が基端を固定支持されて垂下している。ワークスタンプガイド１０２の先端である図の下端面１０３の断面形状は、中空断面のドアフレーム１を構成するこの場合上側のインナパネル３の横断面形状に倣って形成され、それがほぼパネル全長にわたって延びている。
【００３１】
ワークスタンプガイド１０２の両側には、側面に接合して背合わせ一対のスタンプ１０４，１０５が設けられている。これらスタンプ１０４，１０５は、ホルダ１０６，１０７とこれにねじ締結などして保持されたスタンプパンチ１０８，１０９とからなっている。この一対のスタンプパンチ１０８、１０９の各下端はパンチ刃１０８ａ，１０９ａとなっており、図７（ａ），（ｂ）および図８に明示するアウタパネル２とインナパネル３の全長にわたってそれらの両端に延びるヘミングフランジ２ａ，３ａと２ｂ，３ｂに上方から臨んでいる。
【００３２】
図３（ａ），（ｂ）は、代表的に一方側のスタンプ１０５を示している。この場合、ホルダ１０７に保持されたスタンプパンチ１０９の下端のパンチ刃１０９ａは、アウタパネル２とインナパネル３の他方側のフランジ２ｂ，３ｂ同士を上から圧接できるだけの刃先幅寸法を有している。パンチ刃１０９ａ（１０８ａ）は上記ヘミング部曲率Ｒに対応する曲率で湾曲形成されている。
【００３３】
また、ワークスタンプガイド１０２を挟んでその両側に、一式の成形ワークに対して両側から対応するドライバ１１０，１１１が向かい合って配置されている。右側のドライバ１１１は中心線Ｃ−Ｃから半分だけが示され、その半分部分で左側のドライバ１１０と機能的に対をなし、一組のドアフレーム１に対応する。
【００３４】
図４（ａ），（ｂ）に単品で示すように、ドライバ１１１は、上型１００の平坦な内側下面１０１に基端を固定支持されて垂下するカムホルダ１１５を有し、カムホルダ１１５の一面側にカム１１６がねじ締結などして結合されている。カム１１６と同形のものがカムホルダ１１５の中心線Ｃ−Ｃから右側図外にも設けられている。
【００３５】
また、カム１１６の背面とホルダ１１５との間に隙間調整板（シム）１１７を介在させ、たとえばホルダ１１５の中心線Ｃ−Ｃを基準にしてカム１１６の出入り寸法Ｌ（図４参照）を微調整できるようにしている。隙間調整板１１７には板厚の異なる種類のものが準備されている。
【００３６】
本実施の形態によるカム１１６の断面形状は、後述する下型２００上の端部予備曲げ機構２０３におけるカムローラ２１６との共働で好適なカム機能が得られるようになっている。すなわち、カム１１６は、垂直線または水平線に対してたとえばθ１＝４５゜の傾斜角を有する上死点までの上り勾配による第１のカム面Ｃ１が設けられ、また水平線に対してたとえばθ２＝３０゜の傾斜角を有する下死点までの下り勾配による第２のカム面Ｃ２が設けられている。それら第１、第２のカム面Ｃ１とカム面Ｃ２のなす対角度はたとえばθ３＝７５゜に形成されている。また、両カム面Ｃ１，Ｃ２間には半径ｒによる真円部Ｃ３が設けられ、この中心点がカム駆動の上死点と下死点の切り替わりポイントとなっている。
【００３７】
再び図１において、図の左側のもう一方のドライバ１１０においても、ホルダ１１２の一面側にカム１１３がネジ締結などして結合されている。この場合、ホルダ１１２の一面片側だけにカム１１３を有するから、ホルダ１１２の反対側背面にはホルダ剛性を高めるための補強背板１１４がボルト結合などして取り付けられていて、それを受ける下型２００に剛接されている受け台２２２に当接させ、カム１１３がカムローラ２０９と接触して押されることにより、ホルダ１１２が撓もうとするのを防止している。
【００３８】
したがって、隙間調整板１１７によってドライバ１１０，１１１側の各カム１１３，１１６の出入り寸法Ｌを微調整できるようにすることで、それだけ各カム１１３，１１６の仕上げ精度ひいては金型全体の仕上げ精度に対する負担を軽減できる。
【００３９】
また、ドライバ１１０，１１１は以下の点に形状的な留意がなされている。ホルダ１１２，１１５は上型１００の平坦な内側下面１０１を基端にして垂下する長さの統一化が図られている。また、上型１００の内側下面１０１からカム１１３，１１６おける第１のカム面Ｃ１と第２のカム面Ｃ２との切り替わりポイント、つまりカム駆動が上死点から下死点に移行するポイントまでの距離は、上記スタンプパンチ１０８，１０９の各下端のパンチ刃１０８ａ，１０９ａまでの距離とほぼ同一に設定されている。正確には、カム１１３，１１６の切り替わりポイントまでの距離寸法がスタンプパンチ刃１０８ａ，１０９ａまでの距離寸法よりも若干短く、垂直方向でいう上位に位置している。それだけの寸法差による時間的遅延をもって、順にワークのドアフレーム１に対応するようになっている。
【００４０】
したがって、上型１００の内側下面１０１からのスタンプパンチ１０８，１０９とカム１１３，１１６の取付長さがほぼ揃えられ、それら各部材を取り付けた図１２に示す上型１００の高さ寸法Ｈ１を最小限に抑えることができる。
【００４１】
一方、下型２００にあっては、上型１００に設けた上記ワークスタンプガイド１０２の直下にワークセット位置決め台２０１が配置されている。このワークセット位置決め台２０１の上面はアウタパネル２の横断面形状に倣って形成され、それがほぼパネル長さ全長にわたって延びている。
【００４２】
このワークセット位置決め台２０１を挟む両側に、一式の成形ワークに両側から対応する二組の端部予備曲げ機構２０２，２０３が対向して配置されている。図の左側の端部予備曲げ機構２０２は上記ドライバ１１０のカム１１３と共働して、アウタパネル２の一方側のヘミング部フランジ２ａの折り返し成形に対応する。また、右側の端部予備曲げ機構２０３は上記ドライバ１１１のカム１１６と共働して、アウタパネル２の他方側のヘミング部フランジ２ｂの折り返し成形に対応するようになっている。
【００４３】
これら端部予備曲げ機構２０２，２０３は、それぞれブラケット２０４，２１１に支軸ピン２０５，２１２を介して断面Ｌ形のパンチホルダ２０６，２１３が揺動可能に支持されている。各パンチホルダ２０６，２１３には向かい合う形でヘミングパンチ２０７，２１４がネジ締結などして結合されている。また、各パンチホルダ２０６，２１３はリターンスプリング（復帰手段）２０８，２１５によって図１に示す原位置に復帰する方向へ付勢されている。右側のリターンスプリング２１５の場合、その他端が中心線Ｃ−Ｃから右側図外の別の端部予備曲げ機構に係止され、端部予備曲げ機構２０３とともに原位置に復帰する方向へ付勢している。
【００４４】
図５は、端部予備曲げ機構２０３を構成するパンチホルダ２１３の全長全形を示し、図６（ａ），（ｂ）はそのパンチホルダ２１３に担持されたヘミングパンチ２１４の全長全形を示す平面図とＡ−Ａ線からの部分側面断面図である。パンチホルダ２１３の背部の両端部にカムローラ２１６が軸受２１７を介して回転自由な状態で保持されている。また、ヘミングパンチ２１４の前端面はパンチ刃２１４ａとして曲率Ｒによる凸形に湾曲形成されている。
【００４５】
以上から、端部予備曲げ機構２０２，２０３は非常にコンパクトな構造となっており、図１２の従来構造で示された揺動アーム２３といった複雑な部材は削減され、下型２００の高さ寸法Ｈ２を低く抑えている。カムローラ２０９，２１６としても特殊部品を使用することなく、市販品で十分に間に合う。ヘミングパンチ２０７，２１４を除くホルダ２０６，２１３などの部材も標準化が可能な部材である。
【００４６】
なお、本実施の形態のワーク例として示したドアフレーム１の場合、自動車両サイドに備わるから、左右対称勝手の異なるアウタパネル２とインナパネル３による二組が隣り合わせで同時にヘミング成形される。
【００４７】
次に、以上の構成による本実施の形態のヘミング成形金型を用いたヘミング成形方法について説明する。
【００４８】
まず、図１、図７（ａ），（ｂ）、図８および図９の各図に示すように、ワークのアウタパネル２とインナパネル３がそれらのヘミング部フランジ２ａ，３ａと２ｂ、３ｂ同士をそれぞれ抱き合わせて、下型２００のワークセット位置決め台２０１上にセットされる。
【００４９】
予めドライバ１１０，１１１側の各カム１１３，１１６は、それらのホルダ１１２，１１５との間に隙間調整板１１７が介装されて出入り寸法Ｌが微調整される（図４参照）。それにより、端部予備曲げ機構２０２，２０３のカムローラ２０９、２１６との係脱のタイミングが好適に設定され、ヘミングパンチ２０７，２１４によるワークのアウタパネル２のヘミング部フランジ２ａ，２ｂに対する当たりの前進タイミングと後退タイミングが調整される。
【００５０】
ワークセット後およびカム駆動の調整後、図１の上死点位置から上型１００が降下する。ドライバ１１０，１１１の各カム１１３，１１６が降下し、はじめにそれらの第１のカム面Ｃ１が端部予備曲げ機構２０２，２０３のカムローラ２０９，２１６に当接する。
【００５１】
図４（ｂ）で示されたように、第１のカム面Ｃ１にカムローラ２０９，２１６が当接開始してリターンスプリング２０８，２１５に抗して押し出す。この動作に連動してヘミングパンチ２０７，２１４が前側に傾動し、図７（ｂ）および図８に示すように、アウタパネル２のヘミング部フランジ２ａ，２ｂの各上端に当接する。これら両端のヘミング部フランジ２ａ，２ｂはたとえば４５゜だけ内側に折り曲げられて傾倒する。
【００５２】
ヘミング部フランジ２ａ，２ｂがたとえば４５゜だけ内側に折り曲げられて傾倒した段階で、カムローラ２０９，２１６は降下中のカム１１３，１１６に第３のカム面Ｃ３における頂点すなわち上死点を過ぎる。ここからカムローラ２０９，２１６がカム１１３，１１６に第２のカム面Ｃ２に入った瞬間、カムローラ２０９，２１６は復帰手段であるリターンスプリング２０８，２１５によって引っ張られ、原位置の方向に戻り始める。すなわち、端部予備曲げ機構２０２，２０３が原位置の方向へ後退する。
【００５３】
それら端部予備曲げ機構２０２，２０３上のヘミングパンチ２０７，２１４の後退にほぼ同期的なタイミングで追随するように、上型１００と一体にスタンプ１０４，１０５が降下してくる。ワークスタンプガイド１０２は降下してインナパネル３を上方から押さえ、同時に両側のスタンプパンチ１０８，１０９が４５゜傾倒しているアウタパネル２の両側のヘミング部フランジ２ａ，２ｂをさらに上方から加圧する。図１０に示すように、アウタパネル２の両側のヘミング部フランジ２ａ，２ｂをインナパネル３の両側のヘミング部フランジ３ａ，３ｂに上から重ね合わせ、加圧接合して縁取り加工がつまりヘミング成形が終了する。
【００５４】
以上から明らかなように、端部予備曲げ機構２０２，２０３上のヘミングパンチ２０７，２１４によるワーク予備曲げ後の後退タイミングと、それに続くスタンプパンチ１０８，１０９による加圧接合とがわずかな時間的遅延によるタイミングで行われる。それを可能にするヘミングパンチ２０７，２１４の後退動作が、リターンスプリング２０８，２１５の弾性付勢力でもって行われる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるヘミング成形金型は、上型においてその内側下面が平坦に形成され、そこから垂下するドライバやスタンプパンチの先端までの距離寸法をほぼ揃うように設定しており、また端部予備曲げ機構におけるカムローラなどの各部材も市販製品やユニット化が可能であるから、特に部材取付後の上型の高さ寸法が低く抑えられ、下型の高さ寸法を含む金型全高がコンパクトになり、設計工数や製作工数の大幅な低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるヘミング成形金型の実施の形態を示す上型上死点位置における組立断面図である。
【図２】本実施の形態のヘミング成形金型における上型下死点位置を示す組立断面図である。
【図３】同図（ａ），（ｂ）は、実施の形態のスタンプパンチを示す正面図と側面図である。
【図４】同図（ａ），（ｂ）は、実施の形態のカムドライバを示す正面図と側面図である。
【図５】ヘミングパンチを担持したパンチホルダを示す正面図である。
【図６】同図（ａ），（ｂ）は、ヘミングパンチを担持したパンチホルダを含む端部予備曲げ機構を示す平面図とＡ−Ａ線からの側面断面図である。
【図７】同図（ａ），（ｂ）は、成形ワークのドアフレームの一部を示す正面図と両端のヘミング部フランジ同士をヘミング成形する態様を模式的に示す側面断面図である。
【図８】端部予備曲げ機構によって成形ワークである自動車ボディのドアフレームをヘミング成形する態様を示す斜視図である。
【図９】端部予備曲げ機構による成形ワークのヘミング成形初期の動作を図中仮想線で経時時に示す部分断面による拡大側面図である。
【図１０】端部予備曲げ機構による成形ワークのヘミング成形終了動作を示す部分断面による拡大側面図である。
【図１１】同図（ａ），（ｂ）は、従来例として成形ワークのドアフレームの一部を示す正面図と両端のヘミング部フランジ同士をヘミング成形する態様を模式的に示す側面断面図である。
【図１２】従来例のヘミング成形金型における上型下死点位置を示す装置一部の組立断面図である。
【符号の説明】
１００ヘミング成形金型の上型
１０１上型の内側下面
１０２ワークスタンプガイド
１０４，１０５ホルダ
１０８，１０９スタンプパンチ
１１０，１１１ドライバ
１１２，１１５カムホルダ
１１３，１１６カム部材
１１４補強背板
１１７隙間調整板
２００ヘミング成形金型の下型
２０１ワークセット位置決め台
２０２，２０３端部予備曲げ機構
２０６，２１３パンチホルダ
２０７，２１４ヘミングパンチ
２０８，２１５リターンスプリング
２０９，２１６カムローラ

Claims

アウタパネル（２）とインナパネル（３）のそれらのヘミング部フランジ（２ａ，３ａ）とヘミング部フランジ（２ｂ、３ｂ）同士をそれぞれ抱き合わせ、前記アウタパネル（２）の端部を前記インナパネル（３）の端部の外側に垂直方向に立ち上げた状態にある中空断面の成形ワーク（１）をワークセット位置決め台（２０１）の上にセットする下型（２００）と，
前記アウタパネル（２）の上にインナパネル（３）を重ね合わせてなる成形ワーク（１）を位置決め固定するワークセット位置決め台（２０１）を挟んで前記下型（２００）に支軸ピン（２０５，２１２）を介して揺動可能に支持されるパンチホルダ（２０６，２１３）を有し、該パンチホルダ（２０６，２１３）に前記アウタパネル（２）の垂直方向に立ち上げた両側端部のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）を所定角度に折り返すためのヘミングパンチ（２０７，２１４）を担持すると共に回転可能に軸支されたカムローラ（２０９，２１６）を備えた一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）と，
前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞに設けられ、該一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞれが前記支軸ピン（２０５，２１２）を軸に揺動したときに前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞれの全体をそれぞれ原位置に復帰させる方向へ付勢する復帰手段（２０８，２１５）と，
前記下型（２００）に臨む内側下面（１０１）が平坦に形成された上型（１００）と，
前記上型（１００）と一体に上下動作して前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞれに設けられるそれぞれのカムローラ（２０９，２１６）が表面を転動することによって該カムローラ（２０９，２１６）と係脱するカム部材（１１３，１１６）を備え、前記それぞれのカムローラ（２０９，２１６）への当接によって前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞれの前記パンチホルダ（２０６，２１３）を介してヘミングパンチ（２０７，２１４）のそれぞれを前記成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）に押し当て、前記それぞれのカムローラ（２０９，２１６）が前記カム部材（１１３，１１６）の表面を転動することにより前記成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）を押し曲げ、該成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）が所定角度に折り返された段階で前記復帰手段（２０８，２１５）によって前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）を原位置に復帰させる後退動作を可能にし、前記上型（１００）の内側下面（１０１）に基端が固定支持されて垂下されるドライバ（１１０，１１１）と，
前記上型（１００）の内側下面（１０１）に基端が固定支持されて垂下され、先端の下端部までの長さが前記ドライバ（１１０，１１１）と同一となるように寸法的に揃えて設けられるものであって、前記上型（１００）の下降動作に伴って前記上型（１００）と一体に上下動作して前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のそれぞれに設けられるカムローラ（２０９，２１６）のそれぞれを前記ドライバ（１１０，１１１）によって復帰手段（２０８，２１５）に抗して押圧して前記成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）を前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）によって所定角度折り曲げた後、前記上型（１００）のさらなる下降動作によって前記ドライバ（１１０，１１１）のカム部材（１１３，１１６）によってカムローラ（２０９，２１６）へのそれぞれの押圧が解除され前記成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）を所定角度折り曲げて前記ヘミングパンチ（２０７，２１４）が定位置に復帰した後に、垂直方向の上方から降下して前記一対の端部予備曲げ機構（２０２，２０３）によって所定角度折り曲げられた前記成形ワーク（１）のヘミング部フランジ（２ａ，２ｂ）を加圧するスタンプパンチ（１０８，１０９）と，
を備えたことを特徴とするヘミング成形金型。
請求項１に記載のヘミング成形金型において，
前記カム（１１３，１１６）は，
垂直線または水平線に対して、４５゜の傾斜角θ１を有する上死点までの上り勾配による第１のカム面Ｃ１を設け、
水平線に対して、３０゜の傾斜角θ２を有する下死点までの下り勾配による第２のカム面Ｃ２を設け、
前記第１のカム面Ｃ１と前記第２のカム面Ｃ２のなす対角度θ３を、７５゜に形成し、
前記第１のカム面Ｃ１，前記第２のカム面Ｃ２間には半径ｒによる真円部Ｃ３が設けられ、この中心点がカム駆動の上死点と下死点の切り替わりポイントとした
ことを特徴とするヘミング成形金型。
請求項１又は２に記載のヘミング成形金型において，
前記ドライバ（１１０，１１１）は，
基端を前記上型（１００）の内側下面（１０１）に固定されたカムホルダ（１１２，１１５）を有し、該カムホルダ（１１２，１１５）に前記カム部材（１１３，１１６）が着脱可能に取り付けられ、前記カムホルダ（１１２，１１５）と前記カム部材（１１３，１１６）との取付面に隙間調整板１１７，１１７を介在させることにより、カム部材（１１３，１１６）と前記端部予備曲げ機構（２０２，２０３）のカムローラ（２０９，２１６）との当たりを微調整可能としたものである
ことを特徴とするヘミング成形金型。